Rational Construction of Nitrogen‐Doped Hierarchical Dual‐Carbon for Advanced Potassium‐Ion Hybrid Capacitors

材料科学 阳极 石墨烯 电容器 微型多孔材料 碳纤维 阴极 氧化物 功率密度 电池(电) 纳米技术 超级电容器 化学工程 储能 电容 电极 电压 复合数 电气工程 复合材料 功率(物理) 物理化学 冶金 物理 化学 热力学 工程类
作者
Jiafeng Ruan,Fangjie Mo,Ziliang Chen,Miao Liu,Shiyou Zheng,Renbing Wu,Fang Fang,Yun Song,Dalin Sun
出处
期刊:Advanced Energy Materials [Wiley]
卷期号:10 (15) 被引量:215
标识
DOI:10.1002/aenm.201904045
摘要

Abstract Potassium‐ion hybrid capacitors (PIHCs), elaborately integrate the advantages of high output power as well as long lifespan of supercapacitors and the high energy density of batteries, and exhibit great possibilities for the future generations of energy storage devices. The critical next step for future implementation lies in exploring a high‐rate battery‐type anode with an ultra‐stable structure to match the capacitor‐type cathode. Herein, a “dual‐carbon” is constructed, in which a three‐dimensional nitrogen‐doped microporous carbon polyhedron (NMCP) derived from metal‐organic frameworks is tightly wrapped by two‐dimensional reduced graphene oxide (NMCP@rGO). Benefiting from the synergistic effect of the inner NMCP and outer rGO, the NMCP@rGO exhibits a superior K‐ion storage capability with a high reversible capacity of 386 mAh g −1 at 0.05 A g −1 and ultra‐long cycle stability with a capacity of 151.4 mAh g −1 after 6000 cycles at 5.0 A g −1 . As expected, the as‐assembled PIHCs with a working voltage as high as 4.2 V present a high energy/power density (63.6 Wh kg −1 at 19 091 W kg −1 ) and excellent capacity retention of 84.7% after 12 000 cycles. This rational construction of advanced PIHCs with excellent performance opens a new avenue for further application and development.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
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
刚刚
流光完成签到,获得积分10
1秒前
搜集达人应助海带采纳,获得10
2秒前
2秒前
所所应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
CipherSage应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
3秒前
3秒前
4秒前
orixero应助科研通管家采纳,获得30
4秒前
4秒前
4秒前
4秒前
田様应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
4秒前
酷波er应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
Jasper应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
Jasper应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
mmyhn应助科研通管家采纳,获得20
4秒前
天天快乐应助科研通管家采纳,获得30
4秒前
5秒前
天天快乐应助depravity采纳,获得10
5秒前
8秒前
hnxxangel发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
9秒前
12秒前
14秒前
16秒前
研友_VZG7GZ应助4E63采纳,获得10
17秒前
18秒前
大力的灵雁应助loii采纳,获得30
18秒前
聪慧不二发布了新的文献求助10
18秒前
阿兰诺发布了新的文献求助30
18秒前
含糊的从云应助胡锦霞采纳,获得10
20秒前
depravity发布了新的文献求助10
21秒前
Zoe完成签到,获得积分10
22秒前
22秒前
冷傲新柔发布了新的文献求助10
22秒前
布灵布灵发布了新的文献求助10
23秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
PowerCascade: A Synthetic Dataset for Cascading Failure Analysis in Power Systems 2000
Picture this! Including first nations fiction picture books in school library collections 1000
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Unlocking Chemical Thinking: Reimagining Chemistry Teaching and Learning 555
Photodetectors: From Ultraviolet to Infrared 500
信任代码:AI 时代的传播重构 450
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6357233
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8171923
关于积分的说明 17206118
捐赠科研通 5412863
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2864794
邀请新用户注册赠送积分活动 1842233
关于科研通互助平台的介绍 1690490