亲爱的研友该休息了!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整地填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您度过漫漫科研夜!身体可是革命的本钱,早点休息,好梦!

Short-Range Ordered Porous Carbon Derived from Confined-Region Activation Strategy Exhibits Excellent High-Loading Performance in Supercapacitors

超级电容器 重量分析 材料科学 多孔性 压实 化学工程 碳纤维 电化学 电容 复合材料 电极 化学 复合数 物理化学 工程类 有机化学
作者
Kai Zhao,Dong Sun,Yankun Sun,Zhuang Ma,Zechen Li,Fangzhi Zheng,Qi Zhang,Yang Yin,Changbo Lu,Xinlong Ma,Chunming Xu,Zhihua Xiao
出处
期刊:ACS Sustainable Chemistry & Engineering [American Chemical Society]
卷期号:12 (19): 7616-7628 被引量:3
标识
DOI:10.1021/acssuschemeng.4c01940
摘要

Constructing high-loading (>10 mg/cm2) carbon-based electrode materials is an effective way to simultaneously boost the gravimetric/volumetric energy density and power density of capacitors. However, porous carbon materials usually have high defect structures, low compaction density, and low graphitization degree, which severely hinder their electron/ion transport rates at high mass loading, thereby deteriorating the electrochemical performance. Thus, we first propose to construct short-range ordered porous carbon materials with high compaction density to enhance the detailed electrochemical performance without affecting the electron/ion transport rates. Herein, S, N codoped porous carbon (3SN-NAC-800) with a large specific surface area, high compaction density, and abundant short-range ordered structures was prepared by the confined-region activation method, in which needle coke was used as precursor, thiourea as the dopant, and KOH as the activator under 10 MPa pressure. The 3SN-NAC-800 electrode with 4 mg/cm2 exhibits high capacities of 267.2 and 229.7 F/g under 2 and 50 A/g, respectively, and 92.9% capacitance retention for 20,000 cycles. When the mass loading was increased to 8, 12, and 14 mg/cm2, it still exhibited high capacities of 260.4, 257.5, and 250.4 F/g at 2 A/g, respectively. Besides, the electrode with 12 mg/cm2 shows high gravimetric and areal capacitance values of 197.3 F/g and 2367.12 mF/cm2 at 40 A/g, respectively, as well as 90.98% capacity retention for 20,000 cycles, showing excellent rate capability and cycling stability. Furthermore, it exhibits a maximum energy density of 0.11 mWh/cm2 at 2.97 mW/cm2, and a maximum power density of 87.6 mW/cm2 at 0.044 mWh/cm2. This work demonstrates an efficient strategy to prepare short-range ordered porous carbon materials for high-mass-loading capacitors.

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
3秒前
4秒前
小小K发布了新的文献求助10
4秒前
7秒前
我是老大应助Zhao0112采纳,获得10
14秒前
Qing完成签到 ,获得积分10
15秒前
22秒前
Zhao0112发布了新的文献求助10
27秒前
27秒前
31秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
35秒前
彻底完成签到,获得积分10
41秒前
blenx完成签到,获得积分10
48秒前
汉堡包应助贼歪歪采纳,获得10
50秒前
CJY完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
小小K发布了新的文献求助10
1分钟前
1分钟前
1分钟前
1分钟前
1分钟前
1分钟前
SciGPT应助石榴汁的书采纳,获得10
1分钟前
忐忐忑忑涛完成签到,获得积分10
2分钟前
zxcvvbb1001完成签到 ,获得积分10
2分钟前
2分钟前
fhzy发布了新的文献求助10
2分钟前
2分钟前
2分钟前
2分钟前
酥饼完成签到,获得积分10
2分钟前
bkagyin应助PP采纳,获得10
3分钟前
3分钟前
haha完成签到,获得积分10
3分钟前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
3分钟前
科研通AI6应助科研通管家采纳,获得10
3分钟前
3分钟前
领导范儿应助科研通管家采纳,获得10
3分钟前
科研通AI6应助科研通管家采纳,获得10
3分钟前
4分钟前
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
Introduction to strong mixing conditions volume 1-3 5000
Agyptische Geschichte der 21.30. Dynastie 3000
Les Mantodea de guyane 2000
„Semitische Wissenschaften“? 1510
从k到英国情人 1500
Cummings Otolaryngology Head and Neck Surgery 8th Edition 800
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5755410
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 5494965
关于积分的说明 15381230
捐赠科研通 4893493
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2632171
邀请新用户注册赠送积分活动 1579998
关于科研通互助平台的介绍 1535835