Topological Structure‐Modulated Collagen Carbon as Two‐in‐One Energy Storage Configuration toward Ultrahigh Power and Energy Density

材料科学 阴极 杂原子 储能 阳极 化学工程 电负性 功率密度 氢气储存 超级电容器 纳米技术 碳纤维 电极 化学物理 电容 化学 复合材料 复合数 有机化学 物理化学 功率(物理) 合金 戒指(化学) 工程类 物理 量子力学
作者
Yuan Li,Wenlong Cai,Yunhong Wei,Yiran Pu,Can Liu,Yun Zhang,Hao Wu
出处
期刊:Energy & environmental materials 卷期号:7 (2) 被引量:5
标识
DOI:10.1002/eem2.12536
摘要

Efficient energy storage devices with suitable electrode materials, that integrate high power and high energy, are the crucial requisites of the renewable power source, which have unwrapped new possibilities in the sustainable development of energy and the environment. Herein, a facile collagen microstructure modulation strategy is proposed to construct a nitrogen/oxygen dual‐doped hierarchically porous carbon fiber with ultrahigh specific surface area (2788 m 2 g −1 ) and large pore volume (4.56 cm 3 g −1 ) via local microfibrous breakage/disassembly of natural structured proteins. Combining operando spectroscopy and density functional theory unveil that the dual‐heteroatom doping could effectively regulate the electronic structure of carbon atom framework with enhanced electric conductivity and electronegativity as well as decreased diffusion resistance in favor of rapid pseudocapacitive‐dominated Li + ‐storage (353 mAh g −1 at 10 A g −1 ). Theoretical calculations reveal that the tailored micro−/mesoporous structures favor the rapid charge transfer and ion storage, synergistically realizing high capacity and superior rate performance for NPCF‐H cathode (75.0 mAh g −1 at 30 A g −1 ). The assembled device with NPCF‐H as both anode and cathode achieves extremely high energy density (200 Wh kg −1 ) with maximum power density (42 600 W kg −1 ) and ultralong lifespan (80% capacity retention over 10 000 cycles).
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
科目三应助着急的小松鼠采纳,获得10
2秒前
兰静完成签到,获得积分20
3秒前
xkk完成签到,获得积分10
4秒前
5秒前
FashionBoy应助要减肥丸子采纳,获得30
6秒前
7秒前
glassyskyzl发布了新的文献求助10
7秒前
8秒前
高兴的羊发布了新的文献求助10
10秒前
酷波er应助成就寒凡采纳,获得10
10秒前
轻微发布了新的文献求助10
12秒前
HHH完成签到,获得积分10
13秒前
阿浮完成签到,获得积分10
13秒前
moodys完成签到,获得积分10
13秒前
14秒前
glassyskyzl完成签到,获得积分10
17秒前
我是老大应助Jessica采纳,获得30
17秒前
lf-leo完成签到,获得积分10
17秒前
17秒前
17秒前
夏凛完成签到 ,获得积分10
18秒前
yinshaoyu21发布了新的文献求助10
18秒前
mmmm发布了新的文献求助10
21秒前
21秒前
学术蟑螂发布了新的文献求助10
21秒前
完美世界应助封从霜采纳,获得10
22秒前
22完成签到,获得积分10
22秒前
炙热ding完成签到,获得积分10
24秒前
科目三应助Lyyyw采纳,获得10
25秒前
YYX完成签到,获得积分10
25秒前
在水一方应助柳易槐采纳,获得10
26秒前
26秒前
26秒前
SciGPT应助科研通管家采纳,获得10
26秒前
爆米花应助科研通管家采纳,获得10
26秒前
隐形曼青应助科研通管家采纳,获得10
26秒前
阿星完成签到,获得积分10
26秒前
27秒前
Akim应助科研通管家采纳,获得10
27秒前
万能图书馆应助flyindancewei采纳,获得10
27秒前
高分求助中
进口的时尚——14世纪东方丝绸与意大利艺术 Imported Fashion:Oriental Silks and Italian Arts in the 14th Century 800
Glucuronolactone Market Outlook Report: Industry Size, Competition, Trends and Growth Opportunities by Region, YoY Forecasts from 2024 to 2031 800
Zeitschrift für Orient-Archäologie 500
The Collected Works of Jeremy Bentham: Rights, Representation, and Reform: Nonsense upon Stilts and Other Writings on the French Revolution 320
A new Species and a key to Indian species of Heirodula Burmeister (Mantodea: Mantidae) 300
Apply error vector measurements in communications design 300
Synchrotron X-Ray Methods in Clay Science 300
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 物理化学 催化作用 细胞生物学 免疫学 冶金
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3346009
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2972783
关于积分的说明 8656391
捐赠科研通 2653215
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1453029
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 672705
邀请新用户注册赠送积分活动 662595