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摘要
锌离子混合超级电容器(ZHSs)由于其具有较高安全性,较低成本和超长寿命等优点,适合应用于大型储能设备.然而,目前阴极材料的倍率性能较差,严重阻碍了ZHSs的发展.基于此,本文设计合成了一系列自组装杂原子掺杂(B,N,O)碳纳米带CPTHB-Bx,作为ZHSs的阴极材料.杂原子掺杂可以显著改善碳骨架的化学特性,产生更多的活性位点,并加速电荷传输.除此之外,本文还证明了B-N基团是快速吸附和脱附锌离子的主要活性位点.以CPTHB-B2作为阴极的ZHSs表现出最优异的电化学性能,在0.5 A g-1电流密度下,比电容高达415.3F g-1,当电流密度从0.5增大到100 A g-1时,比电容保留率高达81%,能量密度为131.9 W h kg-1,功率密度为42.1 kW kg-1.此研究为超快速锌离子存储材料提供了新的设计思路.
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