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A long/short-range interconnected carbon with well-defined mesopore for high-energy-density supercapacitors

Nano Research 2022年第2期15卷 1399-1408页

作者： Yuanyang Xie Chang Yu Wei Guo Lin Ni Zhao Wang Jinhe Yu Le Yang Rong Fu Kunlun Liu Jieshan Qiu State Key Lab of Fine Chemicals School of Chemical EngineeringLiaoning Key Lab for Energy Materials and Chemical EngineeringDalian University of TechnologyDalian 116024China

Amorphous carbon derived from biomass unusually combines the merits of large specific surface area and abundant micropores,offering massive anchoring points for ion adsorption in ***,the short-range ordered structure in amorphous carbon hinders the fast electron ***,graphitic carbon with long-range ordered structure is beneficial for electron ***,a low-cost strategy is required to marry hierarchical porous structure with long-range ordered structure,resulting in a long/short-range interconnected porous carbon and then leading to fast ion and electron ***,we modified the solid-phase conversion process of biomass by employing the features of liquid-phase carbonization for petroleum *** the assistance of asphalt,the large specific surface area(>2,000 m^(2)·g^(-1)),high ratio of mesopores(ca.60%)together with long-range ordered structure are in-situ created in as-made porous *** to the well configured structure in small scale,the as-made co-converted carbon can be operated in high-viscosity EMIMBF4 electrolyte with a superior capacitance(315 F·g^(-1)@1 A·g^(-1)).Besides,the as-assembled symmetric supercapacitor can deliver a super-high specific energy of 174 Wh·kg^(-1)@2.0 kW·kg^(-1).This work provides a new version for designing highly porous biomass-derived carbon with long/short-range alternating structure at molecular level.

关键词： long/short-range interconnected porous carbon hierarchical porous structure specific energy/power supercapacitors

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