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Updated: Jul 7, 2025
06:58
Zinc-Sponge Battery Electrodes that Suppress Dendrites
Published on: September 29, 2020
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氧气丰富的基衍生层次性多孔碳向离子储存性能提升
Zhoujing Yang1, Xiaqing Chang1, Hongyu Mi1
1State Key Laboratory of Chemistry and Utilization of Carbon Based Energy Resources, School of Chemical Engineering and Technology, Xinjiang University, Urumqi 830017, China.
Journal of colloid and interface science
|December 21, 2023
概括
研究人员从煤焦油中开发了富含氧气的多孔碳,用于高性能水性离子混合电容器. 这种材料提供了卓越的Zn2+存储,从而提高了储能器件的能量密度和稳定性.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 电化学 电化学 电化学
- 储能 储能 储能 储能 储能 储能
背景情况:
- 高性能水性离子混合电容器 (ZHCs) 受到阴极材料的限制,而Zn2+储存量不足.
- 开发先进的碳材料对于改善ZHC的储能能力至关重要.
研究的目的:
- 从煤焦油 (CTP) 中合成一种新型的富含氧气的层级多孔碳 (HPC) 材料.
- 研究HPC作为高性能水性ZHCs的阴极材料的潜力.
主要方法:
- 使用一个简单的KMnO4模板辅助的KOH激活策略,将CTP转换为HPC.
- 合成的HPC材料以其表面积,孔隙结构和氧含量为特征.
- 基于HPC的ZHC的电化学性能被评估,包括容量,能量密度和输出功率.
主要成果:
- 准备好的HPC材料具有很大的特定表面积 (3019 m2 g-1) 和高氧含量 (9.20%.
- 基于HPC的水性ZHC表现出高的重力学容量 (206.7mAhg-1在0.25Ag-1) 和显著的能量密度 (153.4Whkg-1).
- 该设备显示出优异的电化学稳定性,在5万个周期内保持100%的容量,在准固态配置中.
结论:
- 来自CTP的氧气丰富的等级多孔碳是高性能水性ZHC的有希望的阴极材料.
- Zn2+吸附和可逆化学吸附的协同效应有助于优良的电化学特性.
- 这种简单,环保的制备方法促进了高效的储能技术的发展.
