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 BV]
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.
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
xiaofenzi完成签到,获得积分10
3秒前
longyuyan完成签到,获得积分0
6秒前
qausyh完成签到,获得积分10
7秒前
儒雅的豌豆完成签到,获得积分10
12秒前
bgt完成签到,获得积分10
14秒前
14秒前
ccc应助科研通管家采纳,获得10
15秒前
ccc应助科研通管家采纳,获得10
15秒前
大模型应助科研通管家采纳,获得10
15秒前
英俊的铭应助科研通管家采纳,获得10
15秒前
ccc应助科研通管家采纳,获得10
15秒前
15秒前
rayqiang完成签到,获得积分0
15秒前
ccc应助科研通管家采纳,获得10
15秒前
16秒前
ccc应助科研通管家采纳,获得10
16秒前
天天快乐应助科研通管家采纳,获得10
16秒前
shirley完成签到,获得积分10
20秒前
研友_LJGoXn完成签到,获得积分10
22秒前
求知完成签到,获得积分10
23秒前
ines完成签到 ,获得积分10
25秒前
RYYYYYYY233完成签到 ,获得积分10
26秒前
chendongyingcdy完成签到,获得积分10
26秒前
快乐的鱼完成签到,获得积分10
28秒前
WeilaiTong发布了新的文献求助10
29秒前
29秒前
likexin完成签到,获得积分10
32秒前
熊二发布了新的文献求助30
33秒前
34秒前
菠萝水手完成签到,获得积分10
41秒前
42秒前
苏大大完成签到 ,获得积分10
42秒前
静心求真金教授完成签到,获得积分10
43秒前
李李李完成签到 ,获得积分10
43秒前
小曹医生完成签到,获得积分10
45秒前
musicyy222完成签到,获得积分10
46秒前
达尔文完成签到 ,获得积分10
50秒前
佳无夜完成签到,获得积分10
51秒前
熊二完成签到,获得积分10
51秒前
冻结完成签到 ,获得积分10
51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
PowerCascade: A Synthetic Dataset for Cascading Failure Analysis in Power Systems 2000
Various Faces of Animal Metaphor in English and Polish 800
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Adverse weather effects on bus ridership 500
Photodetectors: From Ultraviolet to Infrared 500
On the Dragon Seas, a sailor's adventures in the far east 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 6350712
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8165311
关于积分的说明 17182196
捐赠科研通 5406866
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2862731
邀请新用户注册赠送积分活动 1840310
关于科研通互助平台的介绍 1689463