层次化的核心外结构的纳米纤维素/碳纳米管混合气凝用于可模拟,自我修复和灵活的超级电容器
Xiaoyu Cheng1, Huixiang Wang2, Shaowei Wang1
1Co-Innovation Center of Efficient Processing and Utilization of Forest Resources, International Innovation Center for Forest Chemicals and Materials, Joint International Research Lab of Lignocellulosic Functional Materials, College of Materials Science and Engineering, Nanjing Forestry University, Nanjing 210037, China.
Journal of colloid and interface science
|January 27, 2024
概括
灵活和自我修复的超级电容器 (SCs) 使用一种新型的混合膜被开发出来. 这些储能设备提供了图案可编辑性,优秀的电化学性能和长期安全的使用寿命.
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:
- 灵活和自我修复的超级电容器 (SC) 对于先进的能量存储至关重要.
- 当前的挑战包括整合灵活性,轻量化设计,图案可编辑性,自我修复和高电化学性能.
研究的目的:
- 开发一个具有增强性质的全合一自我愈合的SC.
- 为了创建一个新的混合薄膜电极,用于优越的能量存储应用.
主要方法:
- 使用氧化纤维素纳米纤维 (TOCNs),碳纳米管 (CNTs),二氧化 (MnO2) 和聚氨 (PANI) 制造一个独立的混合膜 (TCMP).
- 在CNT网络内用于电极制造的现场聚合.
- 使用PVA/H2SO4凝电解质和CNF/PB水凝矩阵组装SCs.
主要成果:
- TCMP电极具有轻量级,高导电性,灵活性和图案可编辑性.
- 组装的SC显示了高面积容量 (1108 mF cm-2) 和能量密度 (153.7 μWh cm-2).
- 该SC表现出极好的曲性能 (在200个循环后保持95%) 和自我愈合能力 (在10个循环后保持90%).
结论:
- 开发的基于TCMP的SC为高性能,可设计和安全的电化学能源存储提供了可行的策略.
- 该研究强调了混合材料在下一代智能能源设备中的潜力.
