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鸭脖官方网站_自然旗下期刊《科学报告》发表纳米表征与纳米器件中心研究成果

时间:2021-11-28 18:38:39 作者: 鸭脖官方网站

7月25日,天然(Nature)旗下期刊《科学陈述》(Scientific Reports)刊发我室纳米表征与纳米器件中间在固态柔性超等电容方面的最新研究功效。此篇题为《基在聚吡洛-二氧化锰-碳纤维复合布局的固态高机能柔性超等电容器》(Solid-State High Performance Flexible Supercapacitors Based on Polypyrrole- MnO2-Carbon Fiber Hybrid Structure)的论文(DOI: 10.1038/srep02286),由高义华传授率领的课题组完成。

最近几年来,柔性电子器件如柔性显示屏、电子皮肤、可穿着智能电子器件等成为新的研发烧点并有广漠的市场空间。但是,全柔性电子器件的实现,必需要冲破柔性储能元件的瓶颈。固态超等电容用具有利用平安、功率密度高、快速充放电、轮回寿命长等长处,作为储能元件,在全柔性电子装配中有着普遍的利用前景。

着眼在高机能固态柔性超等电容器研究工作的主要意义,该课题组展开了基在聚吡洛-二氧化锰-碳纤维复合布局的固态柔性超等电容器的研究。在高义华传授、青年教师刘逆霜博士的配合指点下,博士生陶家友和硕士生马文真等人在约8微米粗的碳纤维上发展出平均的二氧化锰多孔纳米片;采取原位发展的方式,在二氧化锰纳米片外面包裹一层有机导电材料聚吡洛;选用凝胶电解质,将两根复合材料纤维组装在通俗的保鲜膜上,制备出固态柔性超等电容器。测试注解,器件的体积电容到达69.3 F/cm3。这类柔性超等电容器构成的能量存储单位成功驱动了商用小型液晶屏(LCD)。

该研究工作揭露了纳米布局的二氧化锰在酸性电解质中轻易被侵蚀,并给出了直接的证据息争决此问题的法子。奇妙地经由过程有机导电材料的包覆,既解决了活性材料二氧化锰的抗侵蚀问题,包管其电化学机能的充实阐扬,又增添了电化学进程中电子、离子的传输通道,进一步提高了器件的电容机能。这类原位发展导电包覆层的方式,对有机-无机复合材料在超等电容器中的利用,有主要的参考价值。

该工作获得了973项目(No. 2011CB933300), 国度天然科学基金 (Nos. 11204093, 11074082) 和华中科技年夜黉舍基金(Nos. 2012QN114, 2013TS033)的撑持。 文章链接以下:

http://60.10.59.134/nature/production/SREP-13-01914-fd7cf6e6-30c7-4dbb-ba13-bb5d112093d2.pdf

(a) 电容器的布局和利用示意图。

(b) 二氧化锰纳米片在酸性电解质中被侵蚀的电镜图。

(c) 器件的柔性展现。

(d) 器件成功驱动LCD。

(责任编纂:)

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