鉅大LARGE | 點擊量:326次 | 2023年07月11日
?科學(xué)家為高能量密度柔性超級電容器開發(fā)集成電極
近日,合肥物理科學(xué)研究院固體材料研究所趙邦川教授帶領(lǐng)的研究團隊通過原位生長方法分別合成了三維多孔蜂巢狀的CoN-Ni3N/N-C納米片和氮化釩納米帶陣列。構(gòu)建了一個高能密度的柔性超級電容器裝置。研究結(jié)果發(fā)表在《先進功能材料》雜志上。
過渡金屬氮化物(tmn)是高性能儲能器件的潛在電極材料,但其結(jié)構(gòu)的不穩(wěn)定性嚴重阻礙了其應(yīng)用。因此,構(gòu)建柔性、可穿戴、長壽命、高能量密度的新型儲能正極材料迫在眉睫。
在這項研究中,科學(xué)家們設(shè)計并制作了一種集成陰極,該陰極具有3D多孔蜂窩狀的CoN-Ni3N/N-C納米片,經(jīng)過后氮化處理后,通過溫和的溶劑熱方法在柔性碳布(CC)上生長。
進一步的實驗證明,本征電導(dǎo)率提高,活性中心濃度增加。優(yōu)化后的CoN-Ni3N/N-C/CC具有優(yōu)異的電化學(xué)性能,可作為超級電容器的集成電極。
該超級電容器具有106μWhcm2的優(yōu)異能量密度,最大功率密度為40mWcm2,并具有良好的循環(huán)穩(wěn)定性。
充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
本研究為下一代電化學(xué)儲能領(lǐng)域構(gòu)建高能柔性可穿戴電子器件提供了可行的策略。