JPS:具有增强锌离子存储能力的N掺杂多孔碳纳米片

水系锌离子混合电容器具有高安全性、优异的环保性、大功率密度和零碳排放等优点，是一种很有前途的储能器件。本文使用N掺杂的多孔碳纳米片阴极设计了一种水系锌离子混合电容器，该阴极由乙二胺四乙酸三钾盐通过原位自激活和自掺杂策略制备。优异的离子存储性能是由于离子吸附/解吸、Zn2+沉积/剥离产生的双电层电容和氮官能团价振动的额外赝电容。此外，理论计算结果表明，N-5、N-6和锌离子之间的吸附能分别为−4.816和−3.453 eV，高于其他N基团的吸附能。因此，N掺杂的多孔碳纳米片阴极显示出204.7 mAh g−1的大放电容量和143Wh kg−1的高能量密度。此外，Zn‖N掺杂的多孔碳纳米片锌离子混合电容器在20000次循环后表现出优异的循环稳定性，为初始容量的95.5%。本研究为通过引入N官能团的可逆氧化还原反应来提高锌离子混合电容器的锌离子存储特性开辟了一种通用方法。

来源：Feng Wei , Hanfang Zhang , Xianghua Hui , Yaohui Lv , Songlin Ran , Xinghui Liu，N doped porous carbon nanosheets with enhanced zinc ion storage capability，Journal of Power Sources 554 (2023) 232348，https://doi.org/10.1016/j.jpowsour.2022.232348