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【24h】

2D graphene-like hierarchically porous carbon nanosheets from a nano-MgO template and ZnCl2 activation: morphology, porosity and supercapacitance performance

机译：纳米MgO模板和ZnCl2活化的2D石墨烯样碳纳米液：形态，孔隙度和超级电容性能

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摘要

Herein, we developed a facile and cost-efficient route to obtain two-dimensional (2D) graphene-like carbon nanosheets with a well-developed hierarchical pore structure (HPCNS) by using nano-MgO spheres as templates and ZnCl2 chemical activation. Importantly, the wrinkled degree of the nanosheet and porosity with various micro/mesopore proportions were controlled by tuning the MgO/ZnCl2 ratio. An optimal sample of the HPCNS-1-2 material displayed an ultrathin sheet-like morphology as well as a well-interconnected hierarchical porous structure, a highly accessible surface area (1415.6 m(2) g(-1)) and a large pore volume (1.57 cm(3) g(-1)). As an electrode material for supercapacitor applications, the HPCNS-1-2 electrode presented a high specific capacitance of 332.8 F g(-1) at 1 A g(-1) and excellent rate capability of above 66% retention even at 30 A g(-1) in a 6 M KOH electrolyte. Meanwhile, the HPCNS-1-2 electrode also exhibited a superior energy density of 45.8 W h kg(-1) at a power density of 495.3 W kg(-1), and also maintained a 23.1 W h kg(-1) energy density at an extremely high power density of 11.3 kW kg(-1). In addition, a remarkable long-term cycling stability of about 93.8% capacitance retention was retained after 10 000 cycles at 5 A g(-1) in 6 M KOH.
机译：在此，我们开发了一种容易和成本效率的途径，以通过使用纳米MgO球体作为模板和ZnCl2化学活化来获得具有良好发育的分层孔结构（HPCN）的二维（2D）石墨烯样碳纳米片。重要的是，通过调节MgO / ZnCl 2的比率来控制纳米片和具有各种微/中孔比例的孔隙率的皱纹。所述HPCNS-1-2材料的最佳样品显示的超薄片状形态以及良好的分级互连多孔结构，高度可及表面积（1415.6米（2）克（-1））和大的孔体积（1.57厘米（3）克（-1））。作为超级电容器应用的电极材料，HPCNS-1-2电极在1A（-1）的332.8fg（-1）的高比电容中，即使在30 a g的情况下也可以高于66％的保留率高的速率能力（-1）在6 m koh电解质中。同时，HPCNS-1-2电极也显示出的优越的能量密度45.8 W时千克（-1）的495.3W¯¯公斤（-1），并且还功率密度维持在23.1 W时千克（-1）能量密度为11.3千瓦kg（-1）的极高功率密度。此外，在6M KOH中以5Ag（-1）的10 000次循环后，在10 000次循环后保持显着的长期循环稳定性约93.8％的电容静止。

著录项

  • 来源
    《RSC Advances》 |2016年第75期|共10页
  • 作者

    Chang Binbin; Zhang Shouren; Sun Li; Yin Hang; Yang Baocheng;

  • 作者单位

    Huanghe Sci &

    Technol Coll Inst Nanostruct Funct Mat Zhengzhou 450006 Henan Peoples R China;

    Huanghe Sci &

    Technol Coll Inst Nanostruct Funct Mat Zhengzhou 450006 Henan Peoples R China;

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    Technol Coll Inst Nanostruct Funct Mat Zhengzhou 450006 Henan Peoples R China;

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    Technol Coll Inst Nanostruct Funct Mat Zhengzhou 450006 Henan Peoples R China;

    Huanghe Sci &

    Technol Coll Inst Nanostruct Funct Mat Zhengzhou 450006 Henan Peoples R China;

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  • 正文语种 eng
  • 中图分类 化学;
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