钜大LARGE | 点击量:312次 | 2023年07月11日
科学家为高能量密度柔性超级电容器开发集成电极
近日,合肥物理科学研究院固体材料研究所赵邦川教授带领的研究团队通过原位生长方法分别合成了三维多孔蜂巢状的CoN-Ni3N/N-C纳米片和氮化钒纳米带阵列。构建了一个高能密度的柔性超级电容器装置。研究结果发表在《先进功能材料》杂志上。
过渡金属氮化物(tmn)是高性能储能器件的潜在电极材料,但其结构的不稳定性严重阻碍了其应用。因此,构建柔性、可穿戴、长寿命、高能量密度的新型储能正极材料迫在眉睫。
在这项研究中,科学家们设计并制作了一种集成阴极,该阴极具有3D多孔蜂窝状的CoN-Ni3N/N-C纳米片,经过后氮化处理后,通过温和的溶剂热方法在柔性碳布(CC)上生长。
进一步的实验证明,本征电导率提高,活性中心浓度增加。优化后的CoN-Ni3N/N-C/CC具有优异的电化学性能,可作为超级电容器的集成电极。
该超级电容器具有106μWhcm2的优异能量密度,最大功率密度为40mWcm2,并具有良好的循环稳定性。
充电温度:0~45℃
-放电温度:-40~+55℃
-40℃最大放电倍率:1C
-40℃ 0.5放电容量保持率≥70%
本研究为下一代电化学储能领域构建高能柔性可穿戴电子器件提供了可行的策略。