在现场建造Fe-Cu氧化物互锁结构,用于灵活对称超级电容器的溶液衍生Cu/Ag电流采集器

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
• 储能 储能 储能 储能 储能 储能

背景情况:

• 电流采集器在超级电容器中至关重要,连接电极和基板.
• 收集器,基板和电极材料之间强大的结合是电容的关键.
• 现有的方法往往会损害机械性能或需要结合剂.

研究的目的:

• 开发一种增强的电流采集器,具有更好的结合和电化学性能.
• 为了创建超级电容器的无粘合剂电极结构.
• 探索一种具有成本效益和可扩展的制造方法.

主要方法:

• 通过表面修饰和离子交换 (SMIE) 在聚胺 (PI) 基板上制造类似草根的银 (Ag) 薄膜.
• 在Ag薄膜上无电地涂上铜 (Cu),形成一个Cu/Ag电流采集器.
• 铁氧化/铜氧化 (FeOOH-Cu(OH) 2) 在Cu/Ag采集器上的现场生长,采用两步方法.

主要成果:

• Ag 互锁结构确保了 PI 基板和 Ag 之间强大的粘附,而不会影响机械性能.
• Cu/Ag电流采集器表现出增强的电化学特性,特别是在低扫描速率下.
• 由此产生的无粘合剂FeOOH-Cu(OH) 2/Cu/Ag结构在对称超级电容器中成功使用.

结论:

• 开发的FeOOH-Cu(OH) 2 / Cu/Ag结构为超级电容器提供了卓越的结合性能和电化学性能.
• 无粘合剂的设计简化了制造过程,并有可能提高设备的寿命.
• 基于溶液的低温工艺适合于经济高效的大规模制造.