导电性二维纳米薄膜的表面化学调节,具有高度伪容量共价组,用于高性能柔性非对称微型超级电容器
Yuanming Wang1, Jinlong Wu1, Jiayue Dong1
1College of Bioresources Chemical and Materials Engineering, Shaanxi Provincial Key Laboratory of Papermaking Technology and Specialty Paper Development, National Demonstration Center for Experimental Light Chemistry Engineering Education, Shaanxi University of Science & Technology Xi'an 710021 P.R. China yminghit@sust.edu.cn luzhaoqing302@163.com.
这项研究介绍了使用工程石墨烯和MXene材料的新型柔性微超级电容器. 这些先进的储能设备为下一代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:
- 灵活的微型超级电容器对于微型能量存储至关重要.
- 由于材料的局限性,同时实现高能量密度和稳定性仍然是一个挑战.
研究的目的:
- 开发一种具有增强电化学性能的创新不对称微型超级电容器.
- 通过表面化学修饰来优化石墨烯和MXene材料,以改善能量存储.
主要方法:
- 石墨烯氧化物被剥落和氧化,以产生具有特定功能组的扩展和氧化石墨烯 (EOG).
- 分层MXene纳米片被氧化和纹,形成纹和氧化MXene (WOM) 以提高伪容量.
- 使用EGG和WOM电极组装了一个不对称的质子型固态微超电容器.
主要成果:
- EOG和WOM电极表现出高的特定容量 (分别为382 Fg-1和550 Fg-1),以及显著的稳定性.
- 组装的微超级电容器在功率密度为1900.55 mW cm-3.3时,达到47.25 mW h cm-3的能量密度.
- 设备在8000个循环后保持了86.8%的容量,这表明了很好的长期稳定性.
结论:
- 表面化学调节和石墨烯和MXene的2D微结构工程是高性能微型超级电容器的有效策略.
- 开发的柔性微型超级电容器显示了集成到柔性电子设备的巨大潜力.
- 这项工作推动了微型能源存储领域的发展,重点是灵活性和耐用性.
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