碳化合物衍生的预网联碳纳米洋用于可穿戴和灵活的印刷微型超级电容器

科学领域:

• 材料科学 材料科学 材料科学
• 纳米技术 纳米技术
• 电气工程 电气工程

背景情况:

• 碳纳米材料对于印刷电子产品至关重要,特别是微超级电容器 (MSC).
• 现有材料在导电性,可扩展性或灵活性方面经常面临先进应用的局限性.

研究的目的:

• 评估一种新的,工业上可扩展的碳纳米材料,该材料来自碳化合物流,用于打印MSC.
• 评估碳纳米离子 (CNOs) 作为印刷MSC中的电极材料的性能和灵活性.

主要方法:

• 从碳化合物流中使用可扩展,无催化剂的过程合成CNO.
• 使用CNO作为电极材料而没有金属电流采集器的印刷MSC的制造.
• 电化学特征包括特定电容,循环稳定性和曲应力下的性能.

主要成果:

• 基于CNO的印刷MSC实现了3.2mF/cm2的特定电容,超过了许多基于石墨烯的对应物.
• 观察到异常的循环稳定性,在10,000个循环后保持97%的容量.
• 在180°曲时91%的优越容量保留显示了高灵活性和强度.

结论:

• 碳化合物衍生CNO具有独特的网络形态,高导电性和大表面积,非常适合印刷电子产品.
• 使用CNO打印的MSC表现出具有竞争力的性能和出色的机械稳定性,适合灵活的设备.
• 这一进步使轻量化,经济高效的印刷电子产品成为可能,并为新型应用开辟了道路.