基于石墨烯的坚固气凝用于具有高能量密度的集成3D不对称超级电容器
Xue Liang1, Li-Jun Tang1, Yong-Chao Zhang1
1State Key Laboratory Base for Eco-Chemical Engineering, College of Chemical Engineering, Qingdao University of Science and Technology, Qingdao, 266042, PR China.
Chemistry, an Asian journal
|March 29, 2024
概括
研究人员使用rGO/MnO2和rGO/CNT气凝为三维不对称超级电容器 (3D ASC) 开发了一种受控收缩策略. 这种方法提高了机械强度,并消除了死体积,改善了先进的能量存储的能量密度和循环寿命.
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:
- 三维不对称超级电容器 (3D ASC) 提供高的运行窗口和能量密度,但受到易碎的电极和死体积的影响.
- 实际应用受到当前3D电极材料机械性能差和结构效率低下的阻碍.
研究的目的:
- 开发一种可控收缩策略,用于制造用于3D ASC的坚固3D电极材料.
- 为了提高机械强度,消除死体积,并提高3D电极材料的电化学性能.
主要方法:
- 使用受控收缩策略制造减少的氧化石墨烯/二氧化 (rGO/MnO2) 和减少的氧化石墨烯/碳纳米管 (rGO/CNT) 复合气凝.
- 使用MnO2和CNT作为纳米,以防止在收缩过程中石墨烯纳米板聚合.
- 3D ASC 单元的组装采用形形结构设计与强大的气凝电极.
主要成果:
- rGO/MnO2//rGO/CNT 3D ASC实现了216.15 F/g的高质量特异电容和3.5 A/g的74 Wh/kg的能量密度.
- 在5A/g的10,000个循环后,保持了99.89%的优异容量保留.
- 控制的收缩策略成功提高了机械强度,并消除了3D电极结构中的死体积.
结论:
- 控制的收缩策略是有效的生产稳定和紧的3D电极材料3DASCs.
- 开发的3D ASC表现出卓越的电化学性能,机械强度和长周期寿命.
- 集成装配方法采用形和形设计,证明了这些先进的超级电容器单元的多功能性.
更多相关视频
08:59Synthesizing a Gel Polymer Electrolyte for Supercapacitors, Assembling a Supercapacitor Using a Coin Cell, and Measuring Gel Electrolyte Performance
Published on: November 30, 2022
4.5K
10:37A Rapid Synthesis Method for Au, Pd, and Pt Aerogels Via Direct Solution-Based Reduction
Published on: June 18, 2018
8.7K