Dual carbon Li-ion capacitor with high energy density and ultralong cycling life at a wide voltage window
Dual carbon Li-ion capacitor with high energy density and ultralong cycling life at a wide voltage window
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双碳锂离子电容器在宽电压窗口下具有高能量密度和超长循环寿命
DOI：
10.1007/s40843-021-2040-4
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发表时间：
2022-05
影响因子：
8.1
通讯作者：
Xing Wei
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Qiu Zhijian;Cui Yongpeng;Wang D;an;Wang Yesheng;Hu Haoyu;Li Xuejin;Cai Tonghui;Gao Xiuli;Hu Han;Wu Mingbo;Xue Qingzhong;Yan Zifeng;Xing Wei
在储能装置中，阴阳两极使用相同的材料可极大地简化工艺流程，并显著降低装置成本。在本文中，我们组装了一种双碳基锂离子电容器，其活性材料完全来自单一前驱体——石油焦。对于阳极，通过简单的球磨和碳化制备了石油焦衍生碳（PCC），它具有较大的振实密度（1.80克/立方厘米）和高电导率（11.5西门子/厘米）。对于阴极，原始石油焦通过氢氧化钾活化（石油焦活性炭（PC - AC）样品）以获得发达的孔隙结构，从而满足快速的电容行为。结果，除了阳极和阴极都具有稳健的结构稳定性外，组装的双碳锂离子电容器在较宽的电压窗口下还显示出高能量密度（231瓦时/千克 - 206瓦时/升）和超长的循环寿命（高达3000/10000次循环）。优异的电化学响应和简单的生产工艺使PCC材料在实际应用中具有巨大潜力。
Using the same materials for the cathode and anode in energy storage devices could greatly simplify the technological process and reduce the device cost significantly. In this paper, we assemble a dual carbon-based Li-ion capacitor with the active materials derived entirely from a single precursor, petroleum coke. For the anode, petroleum coke-derived carbon (PCC) is prepared by simple ball milling and carbonization, having a massive tap density (1.80 g cm−3) and high electrical conductivity (11.5 S cm−1). For the cathode, the raw petroleum coke is activated by KOH (petroleum coke-activated carbon (PC-AC) sample) to achieve a well-developed pore structure to meet a rapid capacitive behavior. As a result, in addition to the robust structural stability of both the anode and cathode, the assembled dual carbon Li-ion capacitor shows a high energy density (231 W h kg−1/206 W h L−1) and ultralong cycling life (up to 3000/10,000 cycles) at a wide voltage window. The excellent electrochemical response and simple production process make the PCC materials have great potential for practical application.
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DOI：
--
发表时间：
2003
期刊：
Carbon Techniques
影响因子：
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作者：
Li Yuan-xiang
通讯作者：
Li Yuan-xiang
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影响因子：
17.1
作者：
Wu, Zhong-Shuai;Ren, Wencai;Cheng, Hui-Ming
通讯作者：
Cheng, Hui-Ming
影响因子：
6.6
作者：
A. Concheso;R. Santamaría;R. Menéndez;J. Jiménez-Mateos;R. Alcántara;P. Lavela;J. Tirado
通讯作者：
A. Concheso;R. Santamaría;R. Menéndez;J. Jiménez-Mateos;R. Alcántara;P. Lavela;J. Tirado
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影响因子：
6.6
作者：
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通讯作者：
Gao Xiuli
影响因子：
13.1
作者：
Kangyu Zou;Peng Cai;Xinglan Deng;Baowei Wang;Cheng Liu;Jiayang Li;Hongshuai Hou;Guoqiang Zou
通讯作者：
Kangyu Zou;Peng Cai;Xinglan Deng;Baowei Wang;Cheng Liu;Jiayang Li;Hongshuai Hou;Guoqiang Zou