Energy Environ. Sci.:纳米限制碳化使高密度多孔碳能够实现优异的重量和体积锌离子存储
Nanoyu Nanoyu 2024-08-18

锌离子混合超级电容器 (ZHSC) 已成为一种安全高效储能的有前途的解决方案,兼具电池和超级电容器的优点。尽管具有这些优势,ZHSC 仍面临着碳阴极能量密度有限的挑战。碳材料储存电荷的能力主要取决于它们通过可逆吸附/解吸过程容纳锌离子的能力。大量研究集中在增加碳阴极的孔隙率以提高 ZHSC 的能量密度。 然而,高度多孔的结构通常会牺牲密度,限制体积电容和在紧凑型设备中的实际使用。实现重量和体积性能之间的平衡仍然是一项重大挑战,因此需要开发多孔但致密的碳材料。

近日,华南农业大学Yeru Liang提出了一种纳米限制碳化方法,精心设计了具有均衡孔隙率和密度的多孔碳阴极,实现了优异的重量和体积锌离子存储性能,同时分析了孔隙结构与电化学性能之间的关系,揭示了锌存储的最佳孔径范围。本研究旨在为开发具有重量和体积性能的 ZHCSs 铺平道路。

文章要点

1纳米受限碳化有效抑制了碳质炭的膨胀,形成了致密的多孔碳。 通过调节二氧化硅的量,可以轻松调整所得碳材料的密度和孔结构。

2当用作ZHSC中的正极时,典型的高密度多孔碳表现出高重量电容(452 F g-1)和体积电容(353 F cm-3)的特殊组合,以及卓越的倍率能力和循环稳定性,超越了传统的多孔碳和商用微孔碳。

3对锌离子存储行为的深入了解表明,直径在1.2-5.5纳米范围内的孔被确定为锌离子存储的主要位置,而5.5纳米以上的孔对于快速离子扩散至关重要,有助于提高倍率性能。

这项研究强调了纳米受限碳化在设计高能量密度ZHSC碳正极方面的潜力。

 

参考电竞投注官网

Jiacong Lu, et al, Nanoconfined Carbonization Enabling High-Density Porous Carbon for Jointly Superior Gravimetric and Volumetric Zinc-Ion Storage, Energy Environ. Sci., 2024

DOI: 10.1039/D4EE02163K


加载更多
366

版权声明:

1) 本文仅代表原作者观点,不代表本平台立场,请批判性阅读! 2) 本文内容若存在版权问题,请联系我们及时处理。 3) 除特别说明,本文版权归游戏下注电竞平台 工作室所有,翻版必究!
痴迷电竞投注官网

专注能源材料领域最新科研进展 做电竞投注官网 收集人

发布文章:12395篇 阅读次数:14328103
游戏下注电竞平台
你好测试
copryright 2016 游戏下注电竞平台 闽ICP备16031428号-1

关注公众号

Baidu
map