构建基于3D离子运输通道的CNF复合膜,具有超级性能灵活超级电容器的间隙结构
Chunxia Yan1, Fangyue Cheng1, Jie Guan1
1Beijing Engineering Research Center of Cellulose and Its Derivatives, School of Materials Science and Engineering, Beijing Institute of Technology, Beijing 100081, P. R. China.
ACS applied materials & interfaces
|April 25, 2024
概括
研究人员开发出灵活的超级电容电极,使用纤维素纳米纤维,减少的氧化石墨烯和层叠的双金属氧化物. 这些先进的材料为可穿戴电子产品提供高能量密度和稳定性.
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:
- 灵活的超级电容器往往受到不良的刚性,厚度和电容的困扰.
- 现有的材料限制了电化学性能和机械灵活性.
研究的目的:
- 设计具有增强电化学性能和机械灵活性的柔性薄膜电极.
- 通过仿生界面策略,克服当前灵活超级电容器的局限性.
主要方法:
- 使用减少的氧化石墨烯 (rGO),层叠的双金属氧化物 (LDH) 和纤维素纳米纤维 (CNF) 制造复合膜.
- 通过离子度调节可调节的间层高度的间层结构.
- 组装的灵活的全固态超级电容器.
主要成果:
- CNF-rGO-NiCoLDH薄膜电极表现出高电容 (3620.5 mF cm−2 在2 mA cm−2) 和出色的机械灵活性.
- 实现了高面积能量密度 (53.5 mWh cm−2) 和功率密度 (1071.2 mW cm−2).
- 经过1万个循环后,表现出了显著的循环稳定性,具有89.8%的电容保持率.
结论:
- 开发的柔性薄膜电极为高性能储能提供了一个有前途的方法.
- 这项工作为设计灵活的电子产品和可穿戴设备的先进材料提供了见解.
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