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Porous carbon nanofibers derived from low-softening-point coal pitch towards all-carbon potassium ion hybrid capacitors

引用

Rare Metals 2022年第11期41卷 3706-3716页

作者： Guang-Yuan Wang Xiao-Hong Wang Jin-Feng Sun Ya-Min Zhang Lin-Rui Hou Chang-Zhou Yuan School of Materials Science and Engineering University of JinanJinan250022China

Potassium ion hybrid capacitors(PIHC)have promising applications in medium and large-scale energy storage systems due to their high energy/power density,abundant potassium resource and low ***,the slow kinetics of battery-type anodes originating from the large-size K+results in a mismatch between the two electrodes,rendering the modest energy density of ***,we first develop an electrospinning strategy to successfully synthesize fibrous precursor by using the HNO_(3)pre-oxidized low-softening-point coal pitch as the low-cost raw *** further carbonization or KOH activation,the two types of carbon nanofibers(CNF)are fabricated as anode and cathode materials,respectively,towards the dual-carbon PIHC *** to its threedimensional interconnected porous conducting network and large layer spacing,the resulted CNF anode material is endowed with high reversible capacities,excellent rate and long cycle ***,the activated CNF cathode with a large surface area of 2169 m^(2)·g^(-1)exhibits excellent capacitive performance.A PIHC constructed with the two fibrous electrodes delivers an energy density of110.0 Wh·kg^(-1)at 200.0 W kg^(-1),along with a capacitance retention of 83.5%after 10,000 cycles at 1.0 A·g^(-1).The contribution here provides a cost-efficiency avenue and platform for advanced dual-carbon PIHC.

关键词： Potassium ion hybrid capacitors(PIHC) Low-softening-point coal pitch carbon nanofibers(CNF) dual-carbon devices Long durability

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