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多通道多孔碳纤维电极用于提高容量和能量密度的锌离子混合电容器
Journal of Power Sources ( IF 8.1 ) Pub Date : 2023-03-10 , DOI: 10.1016/j.jpowsour.2023.232935
Chuanyong Liu , Liang Wang , Zhaopeng Xia , Wan Shou , Yong Liu

锌离子混合电容器 (ZIC) 最近因其理论能量密度和高安全性而受到广泛关注。由于丰富的活性位点,空心多孔碳纤维 (HPCF) 被用作 ZIC 的有前途的阴极。然而,HPCF电极中的缺陷设计和石墨化程度之间的“权衡”很难处理。在这项工作中,空心多孔碳纤维 (HPCF) 阴极是通过纺丝共发泡技术制备的,然后是氧化锌纳米颗粒作为模板和活化过程。HPCF 壁中对齐的通道和分层空腔为电解液通过毛细力渗透提供了高速扩散路径。同时,由于较高的暴露表面积和热解过程中还原锌的金属催化作用,自支撑 ZHPCF-5 表现出良好的石墨化程度(ID / I G  = 0.84)。其高电导率 (158.3 S m -1 ) 提供快速电子传输。优化后的 ZHPCF-5 阴极在 0.2 A g -1时显示出 220 mAh g -1的容量,在 14400 W kg -1的功率密度下显示出 224 Wh kg -1的能量密度。组装的准固态自支撑 ZIC 表现出高容量(在 0.5 A g -1时为 153.5 mAh g -1)。这项工作找到了一种在自支撑碳电极中同时保持丰富的缺陷和高电导率以提高 Zn 2+存储的方法。





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更新日期:2023-03-10
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