Morphology engineering of biomass-derived porous carbon from 3D to 2D towards boosting capacitive charge storage capability

假电容 超级电容器 电容 电容感应 材料科学 形态学(生物学) 多孔性 碳纤维 纳米技术 电容器 生物量(生态学) 化学工程 复合材料 化学 电极 电压 复合数 计算机科学 电气工程 生态学 工程类 物理化学 操作系统 生物 遗传学
作者
Beichen Xue,Jiahuan Xu,Yi Feng,Jing Wang,Rui Xiao,Xiaofeng Wang
出处
期刊:Journal of Colloid and Interface Science [Elsevier]
卷期号:642: 736-746 被引量:15
标识
DOI:10.1016/j.jcis.2023.03.200
摘要

Carbon morphology significantly affects the capacitive performance of porous carbons. Biomass-derived porous carbons are usually restricted by inferior capacitive performance owing to their inherently three-dimensional (3D) blocked morphologies. Fabricating two-dimensional (2D) sheet-like morphology is expected to expose more inner space for better electrochemical performance, however, it needs to overcome the self-aggregation of biomass. The comprehensive understanding of how 2D morphology boosts capacitive performance remains challenging. Herein, we provide a morphology-regulating strategy to prepare 2D and 3D porous carbons and investigate the morphology effect on charge storage capability via both experimental data and theoretical simulations. 2D carbon exhibits better capacitance than 3D carbon in both electric double-layer capacitors (254 versus 211F g-1) and zinc-ion hybrid supercapacitors (320 versus 232F g-1), because the 2D carbon morphology not only improves the pore accessibility for higher double-layer capacitance, but also facilitates the exposure of active functional groups for more pseudocapacitance. Moreover, 2D morphology shortens pore length, leading to better anti-self-discharge capability. This study is beneficial to understanding the relationship between carbon morphology and capacitive performance and provides a facile strategy to upgrade biomass-derived porous carbons via morphology engineering.

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
汉堡包应助pz采纳,获得10
刚刚
大力的安阳完成签到 ,获得积分10
1秒前
kll发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
xin发布了新的文献求助10
2秒前
wu完成签到,获得积分10
2秒前
种子完成签到,获得积分10
3秒前
清爽的人龙完成签到 ,获得积分10
3秒前
Jasper应助屈春洋采纳,获得10
4秒前
5秒前
finn发布了新的文献求助10
5秒前
田様应助ZzoKk采纳,获得10
5秒前
6秒前
Ww完成签到,获得积分10
8秒前
9秒前
9秒前
9秒前
慕青应助yck1027采纳,获得10
9秒前
10秒前
Huan完成签到,获得积分10
10秒前
下雨天完成签到,获得积分10
11秒前
12秒前
12秒前
小橙子完成签到,获得积分10
13秒前
Leslie完成签到,获得积分10
13秒前
13秒前
屈春洋发布了新的文献求助10
14秒前
静然完成签到 ,获得积分10
15秒前
Mia发布了新的文献求助10
15秒前
鲤鱼书白完成签到,获得积分10
15秒前
oleskarabach发布了新的文献求助10
15秒前
LIJIngcan发布了新的文献求助20
15秒前
16秒前
ceeray23应助优雅的帅哥采纳,获得10
16秒前
饭饭完成签到,获得积分10
16秒前
钱学森发布了新的文献求助10
17秒前
坚定的珊珊完成签到 ,获得积分10
17秒前
shiyin发布了新的文献求助10
17秒前
小葱头应助下雨天采纳,获得10
17秒前
lxy发布了新的文献求助10
18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
Modern Epidemiology, Fourth Edition 5000
Handbook of pharmaceutical excipients, Ninth edition 5000
Digital Twins of Advanced Materials Processing 2000
Weaponeering, Fourth Edition – Two Volume SET 2000
Polymorphism and polytypism in crystals 1000
Signals, Systems, and Signal Processing 610
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 纳米技术 有机化学 生物化学 化学工程 物理 计算机科学 复合材料 内科学 催化作用 物理化学 光电子学 电极 冶金 基因 遗传学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6022368
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 7641266
关于积分的说明 16169051
捐赠科研通 5170476
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2766754
邀请新用户注册赠送积分活动 1750008
关于科研通互助平台的介绍 1636827