Morphology controllable fabrication of arch-like covalent triazine framework nanosheets for high-rate and high energy density zinc-ion hybrid supercapacitors

纳米片 材料科学 化学工程 介孔材料 纳米技术 制作 超级电容器 离子 纤锌矿晶体结构 多孔性 电容 电极 复合材料 化学 有机化学 物理化学 病理 工程类 催化作用 医学 冶金 替代医学
作者
Bei Liu,Ting Quan,Mei Yang,Yijiang Liu,Hongbiao Chen,Huaming Li
出处
期刊:Chemical Engineering Journal [Elsevier BV]
卷期号:461: 141925-141925 被引量:17
标识
DOI:10.1016/j.cej.2023.141925
摘要

Covalent triazine frameworks (CTFs) are a class of N-rich porous organic polymers with high chemical and thermal stabilities, showing enormous potential in Zn-ion energy storage devices. However, irregular block-shaped morphology of traditional CTFs hinders ion transport and electron transfer in frameworks and thus limits their specific capacity and rate-performance. Here, a morphology controllable fabrication strategy has been developed to prepare CTFs nanosheets using bisnitrile derivative-grafted hollow mesoporous SiO2 nanospheres (HMSN-CN2) as the precursor for the first time. After ZnCl2-mediated cyclotrimerization at the optimal temperature and removing HMSN template, arch-like O-bridged CTF nanosheets (namely, CTFO-NS-700) were successfully obtained. The arch-like 2D nanosheet morphology and hierarchically porous structure with an appropriate mesopore size (2–10 nm) effectively shorten the ion diffusion paths and reduce the ion migration barriers. The CN and COC groups offer abundant active centers for Zn-ion adsorption, which have been verified by ex-situ characterizations and theoretical calculations. As an advanced cathode for zinc-ion hybrid supercapacitors (ZHSCs), CTFO-NS-700 deliver a high capacity of 164.7 mAh/g (296.5F g−1) at current density of 1.0 A/g, superior-rate performance (retain 82.5 mAh/g, 148.5F g−1 at a high current density of 50 A/g), and a high energy density of 162.5 Wh kg−1, as well as long cycling life. In addition, CTFO-NS-700 based flexible ZHSCs also displays satisfactory capacity, excellent flexibility and nice anti-freezing property.
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
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
克偃统统完成签到 ,获得积分10
刚刚
刚刚
浮熙完成签到 ,获得积分10
刚刚
手可摘星辰完成签到 ,获得积分10
1秒前
Clover04完成签到,获得积分10
1秒前
柔弱的科研废物完成签到,获得积分10
2秒前
Zhengyiwu完成签到,获得积分10
2秒前
叽里呱啦完成签到 ,获得积分10
2秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
2秒前
4秒前
qx发布了新的文献求助10
4秒前
big ben完成签到 ,获得积分10
5秒前
pophoo完成签到,获得积分10
5秒前
小北完成签到,获得积分10
6秒前
Laputa完成签到,获得积分10
7秒前
月光族完成签到,获得积分10
7秒前
faye完成签到,获得积分10
8秒前
任性的皮卡丘完成签到 ,获得积分10
9秒前
明理夏槐发布了新的文献求助10
9秒前
王正浩完成签到 ,获得积分10
10秒前
天马行空完成签到,获得积分10
11秒前
just完成签到,获得积分10
11秒前
锦秋完成签到 ,获得积分10
12秒前
qingxinhuo完成签到 ,获得积分10
12秒前
shuqi完成签到 ,获得积分10
13秒前
刘zx完成签到,获得积分10
14秒前
隐形芯完成签到 ,获得积分10
14秒前
张真狗完成签到,获得积分10
15秒前
16秒前
喜悦松完成签到,获得积分10
18秒前
娟娟完成签到 ,获得积分10
18秒前
plumcute完成签到,获得积分10
19秒前
手术刀完成签到 ,获得积分10
19秒前
19秒前
吨吨完成签到,获得积分10
20秒前
沫荔完成签到 ,获得积分10
20秒前
22秒前
来日方长应助张真狗采纳,获得10
23秒前
Tianju完成签到,获得积分10
23秒前
qx发布了新的文献求助10
23秒前
高分求助中
【提示信息,请勿应助】关于scihub 10000
A new approach to the extrapolation of accelerated life test data 1000
Coking simulation aids on-stream time 450
北师大毕业论文 基于可调谐半导体激光吸收光谱技术泄漏气体检测系统的研究 390
Phylogenetic study of the order Polydesmida (Myriapoda: Diplopoda) 370
Robot-supported joining of reinforcement textiles with one-sided sewing heads 360
Novel Preparation of Chitin Nanocrystals by H2SO4 and H3PO4 Hydrolysis Followed by High-Pressure Water Jet Treatments 300
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 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 遗传学 基因 物理化学 催化作用 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 4015762
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3555701
关于积分的说明 11318515
捐赠科研通 3288899
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1812318
邀请新用户注册赠送积分活动 887882
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 812027