3D printing of carbon tile-modulated well-interconnected hierarchically porous pseudocapacitive electrode

材料科学 电极 超级电容器 纳米技术 电容 多孔性 碳纳米管 光电子学 复合材料 物理化学 化学
作者
Zhengpeng Yang,Xinyin Yang,Tingting Yang,Yufang Cao,Chunjing Zhang,Yongyi Zhang,Ping Li,Junfei Yang,Yuyan Ma,Qingwen Li
出处
期刊:Energy Storage Materials [Elsevier BV]
卷期号:54: 51-59 被引量:34
标识
DOI:10.1016/j.ensm.2022.10.025
摘要

Pseudocapacitive electrode architecture with well-interconnected open pores is essential and critical to the high-performance energy storage. However, challenges remain pertaining to consistent and scalable manufacturing, as well as fast ion/electron transport, especially at a high mass loading of active materials. Herein, with kapok-derived proper-curved quasi-2D carbon tile (CT) featuring thin wall and high microporosity as unique skeleton support, a novel pseudocapacitive CT-single-wall carbon nanotube (SWNT)-NiCo2O4 electrode was constructed via a scalable and controllable extrusion-based 3D printing strategy. The resulting 3D-printed electrode demonstrated abundant well-interconnected hierarchical pores and continuous conductive network built by coupling CTs and SWNTs, thereby enabling uniform and high mass loading of active NiCo2O4 (31 mg cm−2), and meanwhile guaranteeing unimpeded channels and adequate pathways acting as “superhighways” for ultrafast ion diffusion and electron transport throughout the entire device. Benefiting from these prominent features, an asymmetric supercapacitor assembled with 3D-printed CT-modulated electrode delivered high specific capacitance (588 mF cm−2) and energy density (138 µWh cm−2), exceptional long-term cycling stability (82% after 50000 cycles), and superior capacity even at large electrode thickness. This work has shed light on new strategies for fabricating rational pseudocapacitive electrode architectures toward high-capacity, rapidly cycling devices.
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
Luna完成签到 ,获得积分10
刚刚
刚刚
克林完成签到,获得积分10
刚刚
脑洞疼应助AlexanderNEIL采纳,获得10
刚刚
欢欢完成签到,获得积分10
刚刚
酸菜萌萌鱼完成签到,获得积分10
刚刚
1秒前
灿灿发布了新的文献求助10
1秒前
司徒不二完成签到,获得积分0
1秒前
1秒前
zz完成签到,获得积分10
1秒前
吴壮完成签到,获得积分10
2秒前
HEIKU应助科研通管家采纳,获得10
2秒前
Yancent应助科研通管家采纳,获得10
2秒前
伊诺完成签到,获得积分10
2秒前
顾矜应助科研通管家采纳,获得10
2秒前
汉堡包应助科研通管家采纳,获得10
2秒前
科研通AI5应助科研通管家采纳,获得10
2秒前
Yancent应助科研通管家采纳,获得10
2秒前
2秒前
思源应助科研通管家采纳,获得10
2秒前
小马甲应助科研通管家采纳,获得10
2秒前
脑洞疼应助科研通管家采纳,获得10
2秒前
科研通AI5应助科研通管家采纳,获得10
2秒前
2秒前
3秒前
Ran-HT完成签到,获得积分10
3秒前
kong完成签到 ,获得积分10
4秒前
左友铭发布了新的文献求助10
4秒前
谭志勇爱科研完成签到 ,获得积分10
5秒前
大男完成签到,获得积分10
6秒前
ZL完成签到 ,获得积分10
6秒前
李璇完成签到,获得积分10
6秒前
玛卡巴卡发布了新的文献求助10
6秒前
ShuY完成签到,获得积分10
6秒前
xx完成签到 ,获得积分10
6秒前
HuanChen发布了新的文献求助10
7秒前
安静万仇完成签到,获得积分10
7秒前
十年123发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
高分求助中
Continuum Thermodynamics and Material Modelling 2000
The organometallic chemistry of the transition metals 7th 666
こんなに痛いのにどうして「なんでもない」と医者にいわれてしまうのでしょうか 510
Seven new species of the Palaearctic Lauxaniidae and Asteiidae (Diptera) 400
Handbook of Laboratory Animal Science 300
Fundamentals of Medical Device Regulations, Fifth Edition(e-book) 300
A method for calculating the flow in a centrifugal impeller when entropy gradients are present 240
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 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3700367
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3250758
关于积分的说明 9870793
捐赠科研通 2962645
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1624733
邀请新用户注册赠送积分活动 769567
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 742367