深度环氧溶剂注入的二维金属有机框架膜作为可穿戴微型超级电容器的准固态电解质
Xiaoyu Wang1,2, Yuqi Wang1,2, Yuan Kang3
1State Key Laboratory of Silicon Materials and Advanced Semiconductor Materials, School of Materials Science and Engineering, Zhejiang University, Hangzhou 310027, China. pengxinsheng@zju.edu.cn.
Nanoscale
|September 18, 2023
概括
灵活的金属有机框架 (MOF) 纳米薄膜增强了高性能微型超级电容器 (MSC) 的深度环氧溶剂电解质. 这一突破为便携式电子产品提供了更好的离子导电性和稳定的能量储存,即使在曲下.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 电化学 电化学 电化学
- 纳米技术纳米技术
背景情况:
- 微型和便携式电子产品需要先进的微型能源存储解决方案.
- 微超级电容 (MSC) 是关键的,但它们的性能受到电解质发展的限制.
- 高性能电解质对于释放MSC的全部潜力至关重要.
研究的目的:
- 开发新的准固态电解质 (QSSEs),以提高MSC的性能.
- 调查QSSEs中柔性金属有机框架 (MOF) 纳米片的使用情况.
- 改进基于深度性溶剂 (DES) 的MSC的离子导电性和电化学特性.
主要方法:
- 使用柔性MOF (CuTCPP) 纳米板膜制造QSSE.
- 在MOF纳米片的纳米通道中纳入DES.
- 使用CuTCPP-DES系统的MSC的工程和测试.
主要成果:
- 与散装相比,MOF纳米通道中的DES离子导电率增加了13倍.
- 与现有技术相比,基于CuTCPP-DES的MSC的电化学性能优越.
- 实现了81.3 mF cm−2的面积特定电容和45.17 μW h cm−2.2的能量密度.
- 在曲条件下显示稳定的MSC性能.
结论:
- MOF纳米板有效地增强基于DES的QSSE用于微型能源存储.
- CuTCPP-DES系统为高性能,灵活的MSC提供了一个有希望的途径.
- 这项工作介绍了纳米封闭系统的范式转变,用于微量级的储能应用.
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