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Molecular crowding agents engineered to make bioinspired electrolytes for high-voltage aqueous supercapacitors

eScience 2021年第1期1卷 83-90页

作者： Mengke Peng Li Wang Longbin Li Zhongyou Peng xiannong tang Ting Hu Kai Yuan Yiwang Chen College of Chemistry/Institute of Polymers and Energy Chemistry Nanchang University999 Xuefu AvenueNanchang330031China Institute of Advanced Scientific Research(iASR) Key Laboratory of Functional Small Molecules for Ministry of EducationJiangxi Normal University99 Ziyang AvenueNanchang330022China

The development of low-cost and eco-friendly aqueous electrolytes with a wide voltage window is the key to achieving safe high energy density supercapacitors(SCs).In this work,a molecular crowding electrolyte is prepared by simulating the crowded environment in living *** transport in the molecular crowding electrolyte can be effectively improved via reducing the molecular weight of the crowding agent,polyethylene glycol(PEG).The results show that PEG with a molecular weight of 200(PEG200)can significantly improve ionic conductivity while maintaining a wide voltage *** advantages enable commercial activated carbon-based SCs to work at 2.5 V with high energy density,outstanding rate performance and good stability for more than 10,000 *** this basis,three series of molecular crowding electrolytes using sodium perchlorate,lithium perchlorate,and sodium trifluoromethanesulfonate as salts are developed,demonstrating the versatility of PEG200 for wide-voltage aqueous electrolytes.

关键词： Supercapacitor Electrolytes Molecular weight Ionic conductivity Electrochemical energy storage

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Enabling 2.4-V aqueous supercapacitors through the rational design of an integrated electrode of hollow vanadium trioxide/carbon nanospheres

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Science China Materials 2021年第9期64卷 2163-2172页

作者： Kaiyang Zhang Yingchun Lin Lingfang Chen Jun Huang Li Wang Mengke Peng xiannong tang Ting Hu Kai Yuan Yiwang Chen Institute of Polymers and Energy Chemistry(IPEC) College of ChemistryNanchang UniversityNanchang 330031China School of Materials Science and Engineering Nanchang UniversityNanchang 330031China Institute of Advanced Scientific Research(iASR) Jiangxi Normal UniversityNanchang 330022China

Aqueous supercapacitors(SCs)exhibit several advantages,including high-power density,cycling durability,and safety;however,the shortage of low energy density inhibits their further *** an excellent performance upon using simple strategies would be beneficial,but remains ***,an integrated electrode of hollow V_(2)O_(3)/carbon nanospheres(H-V_(2)O_(3)/C)was designed and synthesized for *** introduction of carbon can increase the conductivity and stability,whereas the hollow structure endows H-V_(2)O_(3)/C with a high specific surface area and rapid transport of ***,the H-V_(2)O_(3)/C integrated electrode can simultaneously work in both negative and positive potential *** from these advantages,the H-V_(2)O_(3)/C integrated electrode exhibits a specific capacitance as high as 708.6 F g^(-1) in a wide voltage window of-1.1-1.3 ***,stemming from the multiple energy storage mechanisms,the aqueous integrated full SC device exhibits a wider potential window and higher energy density than the traditional(a)symmetric ***,the proposed device delivers a wide voltage window of 2.4 V with an energy density of 96.8 W h kg^(-1) at a power density of 1204.6 W kg^(-1),as well as superior cycling *** study enlightens the design and preparation of electrode materials,opening up a possible approach for developing wide-voltage aqueous SCs.

关键词： hollow nanosphere integrated electrode supercapacitor voltage window energy density

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石墨烯负载镍催化CO2加氢甲烷化

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高等学校化学学报 2017年第12期38卷 2255-2261页

作者：张荣斌仝塞杨金美唐纤秾黄传庆王学文冯刚蔡建信南昌大学化学学院应用化学研究所南昌330031 南昌大学化学学院资源环境与化工学院南昌330031

采用改进的Hummers法制备了氧化石墨烯(GO),经水合肼还原得到石墨烯(RGO),通过浸渍法制备了石墨烯负载的镍基催化剂(Ni/RGO);对其催化二氧化碳甲烷化反应的性能进行了研究,并与以碳纳米管(CNTs)和活性炭(AC)为载体负载的Ni基催化剂进行... 详细信息

采用改进的Hummers法制备了氧化石墨烯(GO),经水合肼还原得到石墨烯(RGO),通过浸渍法制备了石墨烯负载的镍基催化剂(Ni/RGO);对其催化二氧化碳甲烷化反应的性能进行了研究,并与以碳纳米管(CNTs)和活性炭(AC)为载体负载的Ni基催化剂进行了比较.由于催化剂的载体分别为RGO,CNTs和AC,所以Ni将会表现出不同的形态.利用红外光谱(FTIR)、比表面积(BET)测试、程序升温还原(H2-TPR)、X射线衍射(XRD)分析和透射电子显微镜(TEM)等表征手段对其结构及物理性质进行了表征.结果表明,Ni/RGO具有相对较大的比表面积(316 m^2/g),Ni在Ni/RGO上的颗粒尺寸(5.3 nm)小于其在Ni/CNTs(8.9 nm)和Ni/AC(11.6 nm)上的颗粒尺寸;该催化剂在二氧化碳甲烷化反应中具有更高的催化活性和选择性,而且具有良好的使用寿命.

关键词：石墨烯碳纳米管活性炭 CO2加氢镍催化剂

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