Nature communications · 2025
Operando interlayer expansion of multiscale curved graphene for volumetrically-efficient supercapacitors.
СтатьяНазвание и аннотация: Перевод пока не подготовлен
Обработка статьи · этапы, ошибки и управление
Загрузка состояния…
Ошибки и ограничения
История · было → стало
Состояние обновляется каждые 5 секунд, пока блок открыт. Процент показывается только там, где известен объём работы. Пауза останавливает продолжение этапа; текущий запрос к источнику может завершиться.
Jovanović Petar, Sharifzadeh Mirshekarloo Meysam, Aitchison Phillip, Shaibani Mahdokht, Majumder Mainak
Аннотация
Supercapacitors deliver high power but are limited in compact applications by low volumetric energy and power densities. Two-dimensional materials like graphene, despite their high packing density, are hindered by poor ion transport kinetics. A rapid thermal annealing step generates unusually curved turbostratic graphene crystallites, integrated and interwoven within disordered domains in micron-size particles to yield multiscale graphene. Ion insertion into the interlayers enables precise pore-ion matching and partial charge transfer, enabling a high Brunauer-Emmett-Teller surface area-normalized capacitance of 85 µF/cm2. Here, we show that multiscale graphene exhibits rapid ion transport dynamics within the curved crystallites and disordered domains. When the thin electrodes are assembled into symmetric pouch cell devices, they deliver a stack-level volumetric energy density of 99.5 Wh/L in ionic liquid electrolytes and 49.2 Wh/L in organic electrolyte with a high power density of 69.2 kW/L at 9.6 Wh/L.