Further elevating the energy density of aqueous zinc-ion hybrid capacitors toward batteries through voltage-window-expansion engineering

电化学窗口 电容器 功率密度 材料科学 电化学 储能 电容 超级电容器 电解质 电压 阴极 化学工程 水溶液 纳米技术 光电子学 电气工程 化学 电极 离子电导率 功率(物理) 物理化学 热力学 物理 工程类
作者
Weiwei Zhang,Xiongfei Gao,Xiaoyan Yang,Tianmeng Zhang,Yahui Li,Jianfeng Zhang
出处
期刊:Chemical Engineering Journal [Elsevier]
卷期号:460: 141824-141824 被引量:2
标识
DOI:10.1016/j.cej.2023.141824
摘要

Although increasing the voltage window should be more effective by square rewarding than the specific capacitance for enhancing the energy density of zinc-ion hybrid capacitors (ZIC), the lack of an ideal cathode has hindered its realization. Herein, Ti3C2Tx-PPy/Bi2S3 composite was fabricated through voltage-window-expansion engineering, where Ti3C2Tx layers were covered by a tremella-like network of PPy through hydrogen bonds (-NH···O- and -NH···F-), and then compounded with pseudocapacitive Bi2S3. Due to the redox reactions of Bi2S3 and PPy at low and high potentials, the working voltage window of AZIC-TPB//ZnSO4//Zn was elevated up to 2.1 V with low-cost electrolyte ZnSO4, exhibiting a high energy density comparable to that of batteries (269.09 Wh Kg−1 with a power density of 1564.73 W Kg−1). Even at a power density of 12947.15 W Kg−1, the energy density of AZIC kept as high as 107 Wh Kg−1, far exceeding the common level. Density functional theory (DFT) calculation demonstrated the obvious electron transfer between Ti3C2Tx and PPy (or Bi2S3) and advanced conductivity, which promoted the redox reaction and facilitate the charge transfer in the electrochemical process. The strategy of voltage-window-expansion engineering here can be further extended to aqueous energy storage devices, offering a viable path to enhancing energy density.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
shierfang完成签到 ,获得积分10
5秒前
Delphine完成签到 ,获得积分10
48秒前
xlk2222完成签到,获得积分10
51秒前
科目三三次郎完成签到 ,获得积分10
52秒前
吃吃货完成签到 ,获得积分10
1分钟前
CHSLN完成签到 ,获得积分10
1分钟前
七月星河完成签到 ,获得积分10
1分钟前
nine2652完成签到 ,获得积分10
1分钟前
wan完成签到 ,获得积分10
1分钟前
roundtree完成签到 ,获得积分0
1分钟前
SDNUDRUG完成签到,获得积分10
2分钟前
安静严青完成签到 ,获得积分10
2分钟前
小文殊完成签到 ,获得积分10
2分钟前
2分钟前
1huiqina发布了新的文献求助30
2分钟前
王春琰完成签到 ,获得积分10
2分钟前
小李在哪儿完成签到 ,获得积分10
3分钟前
康康乃馨完成签到 ,获得积分10
3分钟前
先锋老刘001完成签到,获得积分10
3分钟前
yujie完成签到 ,获得积分10
3分钟前
游01完成签到 ,获得积分10
3分钟前
wykion完成签到,获得积分10
3分钟前
Damon完成签到 ,获得积分10
3分钟前
zqlxueli完成签到 ,获得积分10
3分钟前
缓慢的微笑完成签到 ,获得积分10
3分钟前
Roy完成签到,获得积分10
3分钟前
meng完成签到 ,获得积分10
3分钟前
huvy完成签到 ,获得积分10
3分钟前
开放访天完成签到 ,获得积分10
3分钟前
4分钟前
liberation完成签到 ,获得积分10
4分钟前
方赫然完成签到,获得积分10
4分钟前
刚子完成签到 ,获得积分10
4分钟前
mawenting发布了新的文献求助30
4分钟前
是小小李哇完成签到 ,获得积分10
4分钟前
灵巧白安完成签到 ,获得积分10
4分钟前
学分完成签到 ,获得积分10
4分钟前
Young完成签到 ,获得积分10
4分钟前
缺粥完成签到 ,获得积分10
5分钟前
伊yan完成签到 ,获得积分10
5分钟前
高分求助中
Evolution 10000
ISSN 2159-8274 EISSN 2159-8290 1000
Becoming: An Introduction to Jung's Concept of Individuation 600
Ore genesis in the Zambian Copperbelt with particular reference to the northern sector of the Chambishi basin 500
A new species of Coccus (Homoptera: Coccoidea) from Malawi 500
A new species of Velataspis (Hemiptera Coccoidea Diaspididae) from tea in Assam 500
PraxisRatgeber: Mantiden: Faszinierende Lauerjäger 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3162364
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2813350
关于积分的说明 7899801
捐赠科研通 2472848
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1316556
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 631375
版权声明 602142