Hierarchical hollow microspheres of carbon nanorods with enhanced supercapacitor performance

材料科学 纳米棒 超级电容器 碳化 比表面积 电容 水热碳化 纳米技术 多孔性 碳纤维 化学工程 复合材料 复合数 电极 扫描电子显微镜 催化作用 工程类 物理化学 化学 生物化学
作者
Mei Li,Wenjia Zhang,Ting Liu,Jirong Mou,Yuting Xu,Jianlin Huang,Meilin Liu
出处
期刊:Materials today communications [Elsevier BV]
卷期号:28: 102500-102500 被引量:5
标识
DOI:10.1016/j.mtcomm.2021.102500
摘要

A hollow spherical superstructure of carbon nanorods (HSSCNs-900) electrode enables excellent capacity, rate capability, and cycle stability of a symmetric supercapacitor. The HSSCNs-900 has ultrahigh surface area, large pore volume, and hierarchical porosity, and chestnut-like morphology. A hierarchical hollow microsphere of carbon nanorods (HHMCNs) is constructed via facile carbonization for a hollow microsphere consisted of zinc metal-organic framework (Zn-MOF-74) nanorods. The spherical Zn-MOF-74 nanorods with a chestnut-like morphology are formed through a hydrothermal reaction of crystalline Zn-MOF-74 nanoparticles. When the HHMCNs carbonized at 900 °C, the obtained HHMCNs-900 possesses a ultrahigh specific surface area (S BET = 2249 m 2 g −1 ), large pore volume with a hierarchical porosity (2.5 cm 3 g −1 ), and an ideal oxygen content (5.1 at.%). Using the HHMCNs-900 as a supercapacitor electrode delivers a satisfying specific capacitance (287 F g −1 at 0.5 A g −1 ), excellent rate capability (165 F g −1 at 50 A g −1 ), superior energy density of 39.86 Wh kg −1 at a power density of 250 W kg −1 , and a long-term cycling stability keeping 97 % of its initial capacity after 10 000 cycles at 20 A g −1 . Furthermore, a symmetric cell (HHMCNs-900//HHMCNs-900) is assembled and demonstrates unexpected performances, showing a satisfying specific capacity (∼55 F g −1 at 0.1 A g −1 ), impressive rate capability (∼44 F g −1 at 5.0 A g −1 ), and superior stability with a capacitance retention of ∼95.3 % over 10 000 cycles at 10 A g −1 . These remarkable electrochemical performances suggest that the hierarchical hollow microsphere of carbon nanorods (HHMCNs) is an ideal electrode material for supercapacitors.

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
1234567发布了新的文献求助10
刚刚
mm发布了新的文献求助10
1秒前
tigger发布了新的文献求助30
2秒前
2秒前
samchen发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
三四郎应助缥缈的道天采纳,获得10
3秒前
传奇3应助曾经二娘采纳,获得10
4秒前
4秒前
111完成签到,获得积分10
4秒前
桐桐应助招财进宝宝采纳,获得10
5秒前
越岚烟完成签到,获得积分10
5秒前
zoeyang发布了新的文献求助10
5秒前
完美世界应助喜悦一德采纳,获得10
6秒前
爱笑的慕青完成签到,获得积分10
6秒前
zhuzhu发布了新的文献求助10
6秒前
超帅寻双完成签到,获得积分10
7秒前
FashionBoy应助D&L采纳,获得10
8秒前
w32完成签到,获得积分10
8秒前
阿福完成签到,获得积分10
9秒前
samchen完成签到,获得积分10
9秒前
高高悒应助Guaweii采纳,获得10
10秒前
CipherSage应助猪猪hero采纳,获得10
10秒前
酷波er应助猪猪hero采纳,获得10
10秒前
李健的小迷弟应助猪猪hero采纳,获得10
10秒前
星辰大海应助猪猪hero采纳,获得10
10秒前
小蘑菇应助猪猪hero采纳,获得10
10秒前
情怀应助猪猪hero采纳,获得30
10秒前
Auba完成签到,获得积分10
11秒前
12秒前
FashionBoy应助彬彬有李采纳,获得10
12秒前
13秒前
13秒前
13秒前
123y完成签到,获得积分10
14秒前
英俊的铭应助布吉岛采纳,获得10
14秒前
14秒前
花花完成签到,获得积分10
14秒前
科研通AI6.1应助qdd采纳,获得10
14秒前
15秒前
高分求助中
(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
Cowries - A Guide to the Gastropod Family Cypraeidae 1200
Quality by Design - An Indispensable Approach to Accelerate Biopharmaceutical Product Development 800
Pulse width control of a 3-phase inverter with non sinusoidal phase voltages 777
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Research Methods for Applied Linguistics 500
Chemistry and Physics of Carbon Volume 15 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6396177
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8211528
关于积分的说明 17394190
捐赠科研通 5449563
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2880549
邀请新用户注册赠送积分活动 1857131
关于科研通互助平台的介绍 1699454