A general approach to 3D porous CQDs/MxOy (M = Co, Ni) for remarkable performance hybrid supercapacitors
A general approach to 3D porous CQDs/MxOy (M = Co, Ni) for remarkable performance hybrid supercapacitors
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用于实现卓越性能混合超级电容器的 3D 多孔 CQD/MxOy（M = Co、Ni）的通用方法
DOI：
10.1016/j.cej.2017.05.127
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发表时间：
2017-10
影响因子：
15.1
通讯作者：
Changhua An
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Guijuan Wei;Xixia Zhao;Kun Du;Zhaojie Wang;Ming Liu;Shuo Zhang;Shutao Wang;Jun Zhang;Changhua An
目前，零维碳量子点作为一种新型碳纳米材料，在提高电极材料的导电性方面受到广泛关注。然而，很少有人尝试使用CQD作为功能性微/纳米电极组装的结构导向剂。在此，我们已经开发了一种通用的，简单的策略来制备3D多孔分级碳量子点（CQDs）/MxOy（M = Co，Ni）复合纳米结构，从相应的CQDs/M（OH）y，其中CQDs作为结构导向剂在调整M（OH）y的形貌中起着至关重要的作用。CQDs具有大的电活性表面积、上级的电子传导性和丰富的多孔结构等优点，所制备的电池型电极材料呈现出惊人的超级电容器性能。例如，所制备的多孔分级CQD/Co 3 O 4纳米结构表现出显著的电化学性能，在1 A g−1下为1603 F g− 1，从1到100 A g−1的优异倍率容量为70.6%，上级的循环能力（2000次循环后仍保持97.0%的容量）。此外，CQD/Co 3 O 4//AC混合超级电容器（HSC）表现出210.4 F g− 1的高比容量和74.8 W h kg−1。目前的工作可以扩大到其他功能的三维层次微纳米结构的设计在储能，催化，和光/电催化领域。
To date, zero-dimensional carbon quantum dots (CQDs), as a new carbon nanomaterials, have attracted attention in the improvement of the electrical conductivity for electrode materials. However, few attempts have been made to the use of CQDs as the structure-directing agent for the assembly of functional micro/nanoelectrodes. Herein, we have developed a general, and simple strategy to fabricate 3D porous hierarchical carbon quantum dots (CQDs)/MxOy(M = Co, Ni) composite nanostructures from thermolysis of corresponding CQDs/M(OH)y, where CQDs play crucial role as a structure-directing agent in tuning the morphologies of the M(OH)y. With the merits of the large electroactive surface area, superior electronic conductivity of CQDs, and fruitful porous structure, the as-fabricated battery-type electrode materials present amazing supercapacitor performance. For example, the as-made porous hierarchical CQDs/Co3O4nanoarchitectures exhibited remarkable electrochemical performance with 1603 F g−1at 1 A g−1, excellent rate capacity of 70.6% from 1 to 100 A g−1, superior cycling ability (97.0% capacity remained after 2000 cycles). Furthermore, the CQDs/Co3O4//AC hybrid supercapacitor (HSC) exhibits a high specific capacity of 210.4 F g−1with 74.8 W h kg−1. The present work can be enlarged for the design of other functional 3D hierarchical micro-nanostructures in the fields of energy storage, catalysis, and photo/electrocatalysis.
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DOI：
10.1039/c3ee41776j
发表时间：
2013-11
期刊：
Energy & Environmental Science
影响因子：
--
作者：
Zhu, Yirong;Ji, Xiaobo;Pan, Chenchi;Sun, Qingqing;Song, Weixin;Fang, Laibing;Chen, Qiyuan;Banks, Craig E.
通讯作者：
Banks, Craig E.
影响因子：
--
作者：
Lin Ye;Lijun Zhao;Hangzhou Zhang;Bo Zhang;Huiyuan Wang
通讯作者：
Lin Ye;Lijun Zhao;Hangzhou Zhang;Bo Zhang;Huiyuan Wang
影响因子：
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作者：
Brezesinski, Torsten;Wang, John;Dunn, Bruce
通讯作者：
Dunn, Bruce
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