Metal-organic frameworks-derived carbon modified wood carbon monoliths as three-dimensional self-supported electrodes with boosted electrochemical energy storage performance

超级电容器 材料科学 杂原子 碳化 碳纤维 电容 电化学 储能 化学工程 功率密度 纳米技术 电极 复合材料 化学 有机化学 复合数 扫描电子显微镜 戒指(化学) 功率(物理) 物理 物理化学 量子力学 工程类
作者
Peng Song,Caixia Chen,Xiaoping Shen,Shiping Zeng,S. Premlatha,Zhenyuan Ji,Ling Zhai,Aihua Yuan,Qi Liu
出处
期刊:Journal of Colloid and Interface Science [Elsevier]
卷期号:620: 376-387 被引量:29
标识
DOI:10.1016/j.jcis.2022.04.048
摘要

Wood-derived carbon monoliths, in recent years, have attracted tremendous interest in the field of energy storage, but their electrochemical characteristics are still far from satisfactory. Here, we report a universal and efficient approach for the preparation of structure-engineered, heteroatom-functionalized and property-boosted wood carbons. A two-step ion-exchange process greatly enriches the nucleation sites of ZIF-8 on the inner wall of wood tracheids, hence leading to a unique carbon/carbon heterostructure after carbonizing and acid-washing. Particularly, the prepared NPCM-900 with a large specific surface area of 708.2 m2 g-1, a hierarchical porous architecture and a suitable N content of 2.3% delivers an ultrahigh area-normalized specific capacitance of 23.7 F cm-2 at 5 mA cm-2, which stands for a new capacitive record among the wood-based binder-free electrodes. The NPCM-900//NPCM-900 all-solid-state supercapacitor has an admirable energy density of 9.3 Wh m-2 at 24.9 W m-2 and a large power density of 248.3 W m-2 at 4.8 Wh m-2, while the NPCM-900 based Zn-ion hybrid supercapacitor (NPCM-900//Zn) exhibits a superior energy density of 12.7 Wh m-2. Furthermore, the NPCM-900//NPCM-900 and NPCM-900//Zn present great stabilities with capacitance retentions of 87% and 85%, respectively, after 5000 cycles. These parameters notably outperform those of most wood-based supercapacitors, endowing the NPCM-900 with extensive prospects for practical use.
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
认真冷玉完成签到,获得积分10
1秒前
恍惚123发布了新的文献求助10
1秒前
科目三应助小手姑娘采纳,获得10
2秒前
3秒前
无风发布了新的文献求助20
3秒前
科研通AI2S应助purplelove采纳,获得10
4秒前
小螺号完成签到 ,获得积分10
5秒前
5秒前
7秒前
7秒前
科研通AI2S应助大气的寻桃采纳,获得10
8秒前
9秒前
tomboy完成签到,获得积分10
9秒前
左悬月发布了新的文献求助10
11秒前
温暖的幻香关注了科研通微信公众号
11秒前
11秒前
传奇3应助L061114采纳,获得10
11秒前
12秒前
与你同在123完成签到,获得积分10
13秒前
江桥发布了新的文献求助10
14秒前
14秒前
健忘天问发布了新的文献求助10
15秒前
英俊的铭应助年轻的从梦采纳,获得10
16秒前
哈哈哈关注了科研通微信公众号
16秒前
17秒前
18秒前
19秒前
20秒前
欣慰的海豚关注了科研通微信公众号
20秒前
无风发布了新的文献求助10
21秒前
23秒前
TMEDA发布了新的文献求助10
23秒前
leslie完成签到,获得积分10
23秒前
25秒前
wuyongmei完成签到 ,获得积分10
26秒前
leslie发布了新的文献求助10
26秒前
在水一方应助研友_38KgB8采纳,获得10
26秒前
动听平露发布了新的文献求助10
27秒前
小巧小海豚完成签到 ,获得积分10
27秒前
27秒前
高分求助中
Evolution 10000
Sustainability in Tides Chemistry 2800
The Young builders of New china : the visit of the delegation of the WFDY to the Chinese People's Republic 1000
юрские динозавры восточного забайкалья 800
English Wealden Fossils 700
Foreign Policy of the French Second Empire: A Bibliography 500
Chen Hansheng: China’s Last Romantic Revolutionary 500
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 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3146304
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2797763
关于积分的说明 7825201
捐赠科研通 2454079
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1306010
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 627638
版权声明 601503