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Aqueous Zink-Ionen-Hybrid-Superkondensatoren (ZIHSCs) sind aufgrund ihrer reichhaltigen Rohstoffressourcen, der umweltfreundlichen Eigenschaften, der hohen Sicherheit und der einzigartigen elektrochemischen Vorteile sehr begehrt. Dennoch ist ihre praktische Anwendung stark durch die unzureichende Zink-Ionenspeicherkapazität der Kathodenmaterialien eingeschränkt. Hier haben wir einen N, O-reichen hierarchisch porösen Kohlenstoff konstruiert, der aus ultradünnen Kohlenstoff-Nanoschichten für ZIHSC-Kathodenmaterialien besteht. Profitierend von den synergistischen Vorteilen der einzigartigen Struktur, der großen spezifischen Oberfläche, der reichhaltigen Mikro-/Mesoporen sowie des hohen N- und O-Gehalts zeigen die porösen Kohlenstoffelektroden eine substanzielle Kapazität von 287,2 mAh·g-1 bei 0,05 A·g-1, begleitet von einer maximalen Energiedichte von 86,5 Wh·kg-1. Darüber hinaus zeigen die montierten ZIHSCs überlegene Hochgeschwindigkeits-Leistung und beeindruckende Langlebigkeit mit einer Kapazitätserhaltung von 79,75 % über 25.000 Lade-/Entladezyklen. Diese Strategie schlägt einen skalierbaren Ansatz zur Verbesserung der elektrochemischen Energiespeicherkapazität von ZIHSCs vor, indem schnelle Ionensorption und reversible Redoxreaktionen gekoppelt werden, was eine neue Option für den Bau kostengünstiger Kathodenmaterialien für wünschenswerte ZIHSCs bietet.
Zhang et al. (Wed,) haben diese Frage untersucht.