Stable Zn-Ion Hybrid Supercapacitor Zinc Anode Achieved by Artificial Protective Layer of Nitrogen-Sulfur Co-Doping Activated Carbon

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作者
Juan Yu,Xuefeng Jia,Jiaxin Peng,Tian Wang,Hangshuo Feng,Bicheng Meng,Junkai Zhao,Naixing Yang
出处
期刊:Journal of The Electrochemical Society [Institute of Physics]
卷期号:170 (2): 020504-020504 被引量:3
标识
DOI:10.1149/1945-7111/acb66e
摘要

Zinc metal anodes are one of the promising aqueous anodes due to their low redox potential and high capacity. However, the growth of dendrites severely destabilizes the electrode/electrolyte interface and accelerates the generation of side reactions that ultimately degrade the electrochemical performance. Here, we used a simple and effective interface engineering strategy to construct nitrogen and sulfur double-doped orange peel-based biomass activated carbon (NS-OPC) artificial protective layer on zinc foil. Among them, nitrogen-containing functional groups and S heteroatoms can regulate the transport and deposition of Zn 2+ , and the hierarchical porous structure of activated carbon not only provides a large number of active sites for Zn 2+ , but also provides enough space for the growth of Zn 2+ dendrites. The symmetric cell with NS-OPC artificial protective layer showed excellent cycle stability (1200 h) at the current density of 1 mA cm −2 . Finally, the YP50||NS-OPC/Zn full cell was constructed to validate the performance of the NS-OPC/Zn. The capacity retention rate was 92.6% after 3000 cycles at 10 A g −1 .This work provides a feasible strategy for accelerating the industrial application of aqueous zinc-ion hybrid supercapacitors.
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