Combustion conversion of wood to N, O co-doped 2D carbon nanosheets for zinc-ion hybrid supercapacitors

材料科学 杂原子 超级电容器 阴极 化学工程 纳米片 碳纤维 吸附 石墨烯 碳化 电化学 电极 纳米技术 兴奋剂 复合材料 有机化学 复合数 扫描电子显微镜 化学 光电子学 冶金 戒指(化学) 物理化学 工程类
作者
Gaobo Lou,Pei Gu,Yitian Wu,Yingzhuo Lu,Yatao Wu,Xinqiang Zhu,Yajun Pang,Zhehong Shen,Qiang Wu,Shenyuan Fu,Hao Chen
出处
期刊:Chemical Engineering Journal [Elsevier BV]
卷期号:413: 127502-127502 被引量:270
标识
DOI:10.1016/j.cej.2020.127502
摘要

Low-cost, high-performance, and long-life cathode materials are highly desired for zinc ion hybrid supercapacitors (ZHSs). Here, an N, O co-doped two-dimensional (2D) carbon nanosheet material is successfully fabricated via a one-step combustion conversion of wood for the excellent usage as the cathode material in zinc-ion hybrid supercapacitors. This novel combustion conversion synthesis with Zn(NO3)2·6H2O as oxidizer and urea as fuel can easily achieve the carbonization, pore-forming, and heteroatom doping within a one-step process. More interestingly, the resulting N, O co-doped porous carbon owns relatively uniform 2D sheet structure and very high specific surface area (1248 m2 g−1), which can not only provide short electric/ionic transfer path plus optimized wettability and conductivity for high power output, but also offer abundant interfacial active sites as well as improved ion adsorption capacity for high energy storage. Benefiting from these advantages, the ZHS based on this N, O co-doped 2D carbon nanosheets exhibits a superior specific capacity of 111.0 mAh g−1 at 0.1 A g−1, high rate capability of 57.6% capacity retention at a 30-fold higher current, and attractive energy density of 109.5 Wh kg−1 at 225 W kg−1. More gratifyingly, it displays ultralong cycling life with 92.7% capacity reservation after 50,000 charge and discharge cycles. Moreover, a quasi-solid ZHS with N, O co-doped 2D carbon nanosheets coated on the carbon cloth as the cathode also displays satisfactory specific capacity (34.6 mAh g−1), impressive energy density (27.7 Wh kg−1), and nice flexibility.
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
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
Yanchen完成签到,获得积分10
刚刚
jgaigfuasfauv完成签到,获得积分10
刚刚
凤迎雪飘完成签到,获得积分10
刚刚
科研通AI2S应助FUNNY采纳,获得10
1秒前
Tina发布了新的文献求助30
1秒前
屹男完成签到,获得积分10
1秒前
川上富江完成签到 ,获得积分10
1秒前
Jasper应助龙弟弟采纳,获得10
1秒前
蔚蓝发布了新的文献求助10
2秒前
Sarah完成签到 ,获得积分10
2秒前
3秒前
迷你的冰巧完成签到,获得积分10
3秒前
风趣的寻凝完成签到 ,获得积分10
3秒前
达达完成签到,获得积分10
3秒前
982289172完成签到,获得积分10
4秒前
xiaofan完成签到,获得积分10
4秒前
鸢雨情笺完成签到,获得积分10
5秒前
坚强哑铃完成签到,获得积分10
5秒前
凶狠的水桃完成签到,获得积分10
6秒前
fyh完成签到,获得积分10
7秒前
阿莫仙完成签到,获得积分10
7秒前
huang完成签到,获得积分0
8秒前
优美的梦之完成签到 ,获得积分10
8秒前
qsmei2020完成签到,获得积分10
8秒前
9秒前
Haru完成签到,获得积分10
9秒前
fighting完成签到,获得积分10
9秒前
ljw完成签到,获得积分10
10秒前
miniwuye完成签到,获得积分10
11秒前
愉快发带完成签到,获得积分10
11秒前
Hello应助蔚蓝采纳,获得10
11秒前
Celia完成签到,获得积分10
11秒前
请叫我小冰完成签到,获得积分10
11秒前
ZR完成签到,获得积分10
11秒前
yinai完成签到,获得积分10
12秒前
赵yy完成签到,获得积分0
12秒前
zhang完成签到,获得积分10
13秒前
友好电话完成签到,获得积分10
13秒前
14秒前
旋风0127完成签到,获得积分10
14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
Les Mantodea de Guyane: Insecta, Polyneoptera [The Mantids of French Guiana] 2500
Atlas of Aligner Treatment and Planning A Case-Based Approach 1000
悉尼大学博士学位论文,题目:Modelling and testing of one-sided stitched laminated composites. 作者:Kristopher P. Plain 700
Soil mites of the family Rhagidiidae (Actinedida: Eupodoidea). Morphology, Systematics, Ecology 520
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
丝光沸石活性位点定向调控及其二甲醚羰基化性能研究 500
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 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7432952
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9034636
关于积分的说明 19246815
捐赠科研通 7059187
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3236637
关于科研通互助平台的介绍 2400257
邀请新用户注册赠送积分活动 2219859