Self-assembly of biomass derivatives into multiple heteroatom-doped 3D-interconnected porous carbon for advanced supercapacitors

杂原子 超级电容器 电解质 硼酸 化学工程 碳纤维 无机化学 材料科学 化学 电容 电极 有机化学 复合材料 物理化学 复合数 戒指(化学) 工程类
作者
Yangkai Sun,Dan Xu,Shurong Wang
出处
期刊:Carbon [Elsevier]
卷期号:199: 258-267 被引量:134
标识
DOI:10.1016/j.carbon.2022.08.026
摘要

The rational design of the pore structure of carbon materials is of great significance for solving the low specific capacitance and poor rate performance of supercapacitors. Herein, we propose a multiple heteroatom-doped three-dimensional (3D) interconnected carbon material obtained from the self-assembly of biomass derivatives including chitosan and sodium lignosulfonate with the assistance of boric acid. The amino group of chitosan protonated by boric acid can form electrostatic adsorption and hydrogen bonding with the sulfonic acid group of sodium lignosulfonate to form a carbon network structure. Boric acid also acts as a template, and in combination with KOH activation, further promotes the formation of the hierarchical porous structure, resulting in the as-prepared carbon possessing a high specific surface area of 2700.65 m2 g−1. As the electrode material in 6 M KOH electrolyte, it manifests a decent specific capacitance of 332 F g−1 at 1 A g−1 in the three-electrode system, while the symmetric electrode achieves a high energy density of 17.7 W h kg−1 at 166.4 W kg−1. Moreover, the contribution rate of the fast and slow kinetic process, as well as the fast diffusion of electrolyte ions are deeply revealed through the ultrafast charge/discharge and the ion diffusion kinetics analysis, respectively. The symmetric electrode in PVA/KOH gel electrolyte maintains 97% capacitance retention and 100% Coulombic efficiency over 10000 cycles, indicating excellent cycling stability.
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
布噜噜噜噜完成签到,获得积分10
刚刚
ghhhn完成签到,获得积分10
2秒前
kf033发布了新的文献求助10
2秒前
小丫应助吃葡萄皮采纳,获得30
3秒前
优美紫槐应助Jankin采纳,获得10
3秒前
RenYanqiang完成签到,获得积分10
4秒前
5秒前
hfgeyt完成签到,获得积分10
5秒前
犹豫的芝麻完成签到 ,获得积分10
6秒前
优雅灵波完成签到,获得积分20
6秒前
jin完成签到,获得积分20
6秒前
7秒前
语恒发布了新的文献求助10
7秒前
9秒前
9秒前
Cheny完成签到,获得积分10
9秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
9秒前
芳菲依旧应助LinJunhong采纳,获得10
10秒前
善学以致用应助unaqvq采纳,获得10
10秒前
jin发布了新的文献求助10
11秒前
11秒前
11秒前
www完成签到,获得积分20
13秒前
缓慢的饼干完成签到,获得积分10
13秒前
鲜艳的忆枫完成签到,获得积分20
14秒前
Popeye完成签到,获得积分10
14秒前
英俊的铭应助FMING采纳,获得10
15秒前
跳跃美女发布了新的文献求助10
15秒前
15秒前
梦云点灯完成签到,获得积分10
16秒前
caijiaqi发布了新的文献求助20
16秒前
沉默的驳发布了新的文献求助10
16秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
18秒前
1111完成签到 ,获得积分10
19秒前
CodeCraft应助舒心盼曼采纳,获得30
19秒前
是晓宇啊完成签到,获得积分10
19秒前
19秒前
19秒前
静夜谧思完成签到,获得积分10
20秒前
好好学习发布了新的文献求助10
20秒前
高分求助中
2025-2031全球及中国金刚石触媒粉行业研究及十五五规划分析报告 40000
(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
Introduction to strong mixing conditions volume 1-3 5000
Ägyptische Geschichte der 21.–30. Dynastie 2500
Clinical Microbiology Procedures Handbook, Multi-Volume, 5th Edition 2000
„Semitische Wissenschaften“? 1510
从k到英国情人 1500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5743404
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 5413822
关于积分的说明 15347458
捐赠科研通 4884191
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2625636
邀请新用户注册赠送积分活动 1574492
关于科研通互助平台的介绍 1531400