两种电极的合规工程向高性能灵活的近固态离子微型超级电容器
Yaopeng Wu1,2, Wei Yuan1, Pei Wang1
1School of Mechanical and Automotive Engineering, South China University of Technology, Guangzhou, 510640, China.
Advanced science (Weinheim, Baden-Wurttemberg, Germany)
|April 2, 2024
概括
这项研究介绍了灵活的离子微型超级电容器 (FZC) 的新型电极设计,同时提高了阳极和阴极的性能. 这种创新方法有效地抑制了树突的生长,并改善了阴极电容,为先进的能量存储设备铺平了道路.
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:
- 灵活的离子微型超级电容器 (FZCs) 面临着严重的 dendrite 增长和碳基阴极性能差的挑战.
- 这些问题限制了FZC在可穿戴电子产品和便携设备中的实际应用.
研究的目的:
- 提出一种自适应电极设计,用于在FZC中同步改进阴极和阳极.
- 提高FZC的整体电化学性能,机械性能和耐用性.
主要方法:
- 开发了一种PPy/GO-AM复合阴极,以提高电容和稳定性.
- 创建了一个自组装的rGO/PAM@Zn阳极保护层,以限制 Zn 树突的生长.
- 研究了设计的FZC的电化学性能和长期耐用性.
主要成果:
- 在1 mA cm-2.2下达到125 mF cm-2 (125 F cm-3) 的特定电容.
- 达到了最大的能量密度为44.4μWh cm-2.2.
- 经过5000个循环后,表现出优异的长期耐用性,容量保留90.3%.
结论:
- 拟议的合规电极设计策略有效地解决了FZC中的Zn-阳极和阴极限制.
- 这种方法为开发高性能灵活的基于的电化学能量存储设备 (EESD) 提供了一个有希望的途径.
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