view in publisher's site

Creating oxygen-vacancies in MoO3- nanobelts toward high volumetric energy-density asymmetric supercapacitors with long lifespan. Nano Energy

Highlights•Oxygen vacancies-rich MoO3-x is prepared through a novel defect-engineering strategy.•Oxygen-vacancies greatly increase the interlayer spacing, electrical conductivity and electrochemical activity of MoO3.•High specific capacity up to 306 C g−1 (692 C cm−3) is obtained.•An ultrahigh volumetric energy density of 319 Wh L−1 is obtained, the highest value for aqueous supercapacitors up to date.•ASC displays an ultra-long lifespan with 101% retention ratio after 30,000 cycles.AbstractHerein, we present the synthesis of oxygen vacancies-rich α-MoO3-x nanobelts through a novel defect-engineering strategy. The oxygen-vacancies could not only greatly increase the interlayer spacing and the electrical conductivity of MoO3, but also significantly enhance the electrochemical activity, which promotes faster charge storage kinetics. Meanwhile, to further facilitate the electron transfer and ion transport, a graphene nanomesh-carbon nanotube/MoO3-x (GC/MoO3-x) nanocomposite with three-dimensional sandwiched structure was fabricated, which displays high specific capacity up to 306 C g−1 as well as high volumetric capacity of 692 C cm−3. Our fabricated asymmetric supercapacitor (ASC) with the GC/MoO3-x and GC/MnO2 nanocomposites as anode and cathode, respectively, exhibits an ultrahigh energy of 150 Wh kg−1, corresponding to an impressive volumetric energy density of 319 Wh L−1. Notably, both the gravimetric and volumetric energy densities are much higher than most of the previously reported metal oxide based ASCs in aqueous electrolytes. Furthermore, the ASC displays an ultra-long lifespan with 101% retention ratio after 30,000 cycles. The outstanding performances of GC/MoO3-x composite render it a highly promising candidate for next-generation supercapacitors with both high energy and power densities in future applications, especially in greatly limited space.Graphical abstractDownload : Download high-res image (413KB)Download : Download full-size image

ایجاد نقاط خالی اکسیژن در MoO۳ - - nanobelts نسبت به supercapacitors asymmetric با چگالی بالا با طول عمر طولانی. انرژی نانو

نکات مهم: جاه‌ای خالی اکسیژن - MoO۳ rich - x از طریق یک استراتژی engineering - مهندسی جدید تهیه می‌شود. * نقاط خالی اکسیژن به شدت فضای بین لایه‌ای، رسانایی الکتریکی و فعالیت الکتروشیمیایی MoO۳ را افزایش می‌دهند. ظرفیت ویژه بالا تا ۳۰۶ cg - ۱ (۶۹۲ Ccm - ۳)به دست می‌آید. تراکم انرژی حجمی ultrahigh ۳۱۹ - ۱ بدست می‌آید، بالاترین مقدار برای supercapacitors آبی تا به امروز بدست می‌آید. * طول عمر طولانی با نسبت حفظ ۱۰۱ درصد را بعد از ۳۰،۰۰۰ cycles.Abst ractHerein نشان می‌دهد، ما سنتز پست‌های خالی اکسیژن - rich - x - x را از طریق یک استراتژی defect - مهندسی جدید نشان می‌دهیم. جاه‌ای خالی اکسیژن نه تنها می‌توانند فضای بین لایه‌ای و رسانایی MoO۳ را افزایش دهند، بلکه به طور قابل‌توجهی فعالیت الکتروشیمیایی را افزایش می‌دهند، که سینتیک ذخیره‌سازی بار سریع‌تر را افزایش می‌دهد. در همین حال، برای تسهیل بیشتر انتقال الکترون و حمل و نقل یونی، کامپوزیت گرافن با ساختار GC ۳ بعدی ساخته شده‌است که ظرفیت ویژه بالایی تا ۳۰۶ cg - ۱ و ظرفیت حجمی بالای ۶۹۲ - ۳ را نشان می‌دهد. supercapacitor نامتقارن Our (ASC)با نانوکامپوزیت GC / MoO۳ - - x و GC به ترتیب آند و کاتد انرژی ultrahigh ۱۵۰ Whkg - ۱ را نشان می‌دهد که متناظر با تراکم حجمی انرژی حجمی ۳۱۹ WhL - ۱ است. قابل‌ذکر است که تراکم انرژی gravimetric و دانسیته حجمی بسیار بیشتر از ASCs اکسید فلز گزارش‌شده در الکترولیت آبی است. علاوه بر این، the طول عمر بسیار طولانی را با نسبت حفظ ۱۰۱ درصد پس از ۳۰،۰۰۰ سیکل نشان می‌دهد. اجراهای برجسته GC / MoO۳ - می‌تواند کاندید بسیار امیدوار کننده‌ای برای supercapacitors نسل بعدی با تراکم انرژی و چگالی انرژی در برنامه‌های آینده باشد، به خصوص به مقدار بسیار محدود space.Grap hical: دانلود تصویر با اندازه بالا (۴۱۳ کیلوبایت).

ترجمه شده با

Download PDF سفارش ترجمه این مقاله این مقاله را خودتان با کمک ترجمه کنید
سفارش ترجمه مقاله و کتاب - شروع کنید

95/12/18 - با استفاده از افزونه دانلود فایرفاکس و کروم٬ چکیده مقالات به صورت خودکار تشخیص داده شده و دکمه دانلود فری‌پیپر در صفحه چکیده نمایش داده می شود.