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Three‐dimensional(3D)‐printed MXene high‐voltage aqueous micro‐supercapacitors with ultrahigh areal energy density and low‐temperature tolerance
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作者 Yuanyuan Zhu Qingxiao Zhang +6 位作者 Jiaxin Ma Pratteek Das Liangzhu Zhang Hanqing Liu Sen Wang Hui Li Zhong‐Shuai Wu 《Carbon Energy》 SCIE EI CAS CSCD 2024年第8期36-48,共13页
The rapid advancement in the miniaturization,integration,and intelligence of electronic devices has escalated the demand for customizable microsupercapacitors(MSCs)with high energy density.However,efficient microfabri... The rapid advancement in the miniaturization,integration,and intelligence of electronic devices has escalated the demand for customizable microsupercapacitors(MSCs)with high energy density.However,efficient microfabrication of safe and high‐energy MXene MSCs for integrating microelectronics remains a significant challenge due to the low voltage window in aqueous electrolytes(typically≤0.6 V)and limited areal mass loading of MXene microelectrodes.Here,we tackle these challenges by developing a highconcentration(18mol kg^(−1))“water‐in‐LiBr”(WiB)gel electrolyte for MXene symmetric MSCs(M‐SMSCs),demonstrating a record high voltage window of 1.8 V.Subsequently,additive‐free aqueous MXene ink with excellent rheological behavior is developed for three‐dimensional(3D)printing customizable all‐MXene microelectrodes on various substrates.Leveraging the synergy of a highvoltage WiB gel electrolyte and 3D‐printed microelectrodes,quasi‐solid‐state MSMSCs operating stably at 1.8 V are constructed,and achieve an ultrahigh areal energy density of 1772μWhcm^(−2) and excellent low‐temperature tolerance,with a long‐term operation at−40℃.Finally,by extending the 3D printing protocol,M‐SMSCs are integrated with humidity sensors on a single planar substrate,demonstrating their reliability in miniaturized integrated microsystems. 展开更多
关键词 3D printing aqueous electrolyte high voltage microsupercapacitors MXene
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Carbon-Based Flexible and All-Solid-State Micro-supercapacitors Fabricated by Inkjet Printing with Enhanced Performance 被引量:7
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作者 Zhibin Pei Haibo Hu +1 位作者 Guojin Liang Changhui Ye 《Nano-Micro Letters》 SCIE EI CAS 2017年第2期68-78,共11页
By means of inkjet printing technique, flexible and all-solid-state micro-supercapacitors(MSCs) were fabricated with carbon-based hybrid ink composed of graphene oxide(GO,98.0vol.%) ink and commercial pen ink(2.0vol.%... By means of inkjet printing technique, flexible and all-solid-state micro-supercapacitors(MSCs) were fabricated with carbon-based hybrid ink composed of graphene oxide(GO,98.0vol.%) ink and commercial pen ink(2.0vol.%). A small amount of commercial pen ink was added to effectively reduce the agglomeration of theGO sheets during solvent evaporation and the following reduction processes in which the presence of graphite carbon nanoparticles served as nano-spacer to separate GO sheets. The printed device fabricated using the hybrid ink,combined with the binder-free microelectrodes and interdigital microelectrode configuration, exhibits nearly 780%enhancement in areal capacitance compared with that of pure GO ink. It also shows excellent flexibility and cycling stability with nearly 100% retention of the areal capacitance after 10,000 cycles. The all-solid-state device can be optionally connected in series or in parallel to meet the voltage and capacity requirements for a given application.This work demonstrates a promising future of the carbonbased hybrid ink for directly large-scale inkjet printing MSCs for disposable energy storage devices. 展开更多
关键词 Inkjet printing Flexible devices Graphene oxide(GO) Carbon-based ink micro-supercapacitors
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Drying-Mediated Self-Assembly of Graphene for Inkjet Printing of High-Rate Micro-supercapacitors 被引量:5
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作者 Szymon Sollami Delekta Mika‑Matti Laurila +1 位作者 Matti Mantysalo Jiantong Li 《Nano-Micro Letters》 SCIE EI CAS CSCD 2020年第3期155-168,共14页
Scalable fabrication of high-rate micro-supercapacitors(MSCs)is highly desired for on-chip integration of energy storage components.By virtue of the special self-assembly behavior of 2D materials during drying thin fi... Scalable fabrication of high-rate micro-supercapacitors(MSCs)is highly desired for on-chip integration of energy storage components.By virtue of the special self-assembly behavior of 2D materials during drying thin films of their liquid dispersion,a new inkjet printing technique of passivated graphene micro-flakes is developed to directly print MSCs with 3D networked porous microstructure.The presence of macroscale through-thickness pores provides fast ion transport pathways and improves the rate capability of the devices even with solid-state electrolytes.During multiple-pass printing,the porous microstructure effectively absorbs the successively printed inks,allowing full printing of 3D structured MSCs comprising multiple vertically stacked cycles of current collectors,electrodes,and sold-state electrolytes.The all-solid-state heterogeneous 3D MSCs exhibit excellent vertical scalability and high areal energy density and power density,evidently outperforming the MSCs fabricated through general printing techniques. 展开更多
关键词 High-rate micro-supercapacitor 3D micro-supercapacitor Drying-mediated self-assembly GRAPHENE Inkjet printing
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MXene合成、油墨配制及柔性微型超电容丝网印刷制备——推荐一个综合化学实验
4
作者 程涛 李祥春 赖文勇 《大学化学》 CAS 2024年第1期254-263,共10页
为了促进科教融合,将“MXene合成、油墨配制及柔性微型超电容丝网印刷制备”前沿研究转化为高年级本科生综合化学实验。该实验涉及新材料、新器件及新工艺,将化学、材料、电子及能源学科交叉融合,内蕴思政元素,可以培养学生实践能力、... 为了促进科教融合,将“MXene合成、油墨配制及柔性微型超电容丝网印刷制备”前沿研究转化为高年级本科生综合化学实验。该实验涉及新材料、新器件及新工艺,将化学、材料、电子及能源学科交叉融合,内蕴思政元素,可以培养学生实践能力、探索精神和创新意识,增强其科技报国之心,最终助力培养化学与材料领域德才兼备的尖端人才。 展开更多
关键词 MXene 柔性微型超电容 丝网印刷 综合性化学实验 科教融合
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石墨烯微超级电容的制备和光伏组件储能性能
5
作者 胡光强 陈希 《广州化学》 CAS 2024年第1期22-27,I0002,共7页
采用滴注法制备了氧化石墨烯薄膜进行激光光刻,通过显微观察证实了还原态氧化石墨烯的生成,根据薄膜的方阻测试确定了最优的光刻参数。然后,在非晶硅组件电池的背面制备氧化石墨烯薄膜,光刻出平面叉指状电极。5个单节微超级电容的超薄... 采用滴注法制备了氧化石墨烯薄膜进行激光光刻,通过显微观察证实了还原态氧化石墨烯的生成,根据薄膜的方阻测试确定了最优的光刻参数。然后,在非晶硅组件电池的背面制备氧化石墨烯薄膜,光刻出平面叉指状电极。5个单节微超级电容的超薄电极进行串联,具有高工作电压,实现了对光伏电能的存储。结果表明该储能器件具有高循环稳定性,50次充放电循环的容量保持率为99.85%。该研究为设计制作用于光伏组件的一体化储能系统提供了新思路。 展开更多
关键词 光伏储能 激光光刻 石墨烯 微超级电容 高工作电压
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叉指电极结构传感器的研究及应用进展
6
作者 王艳霞 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2024年第6期6-10,共5页
叉指电极传感器以其结构简单、灵敏度高、稳定性好等独特优点成为众多领域的研究热点。本文详细论述了叉指电极的工作原理、指标参数、检测原理、制备工艺和分布结构等,探讨了近几年叉指电极结构传感器在医学、环境、生物等行业的应用现... 叉指电极传感器以其结构简单、灵敏度高、稳定性好等独特优点成为众多领域的研究热点。本文详细论述了叉指电极的工作原理、指标参数、检测原理、制备工艺和分布结构等,探讨了近几年叉指电极结构传感器在医学、环境、生物等行业的应用现状,重点分析在监测环境因素、人体运动状态和声表面波(SAW)技术等方面的最新研究技术,最后对其发展前景、趋势和挑战进行了分析和展望。 展开更多
关键词 叉指电极 微超级电容器 可穿戴设备 声表面波
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离网型微电网中混合储能容量优化配置 被引量:2
7
作者 钟永 葛庆 周唯 《科技创新与应用》 2023年第17期98-101,共4页
在微电网中,光伏发电与风力发电均具有随机性,为保证供电的可靠性,需要在系统中配置一定的储能单元来维持实时功率的平衡,保证微电网供电的可靠性。该文结合工程实际,采用锂电池和超级电容器混合储能系统,建立基于储能系统全寿命周期的... 在微电网中,光伏发电与风力发电均具有随机性,为保证供电的可靠性,需要在系统中配置一定的储能单元来维持实时功率的平衡,保证微电网供电的可靠性。该文结合工程实际,采用锂电池和超级电容器混合储能系统,建立基于储能系统全寿命周期的目标函数,构建能量约束、功率约束和负荷约束,并用粒子群算法进行求解,验证混合储能系统的优越性。 展开更多
关键词 混合储能系统 锂电池 超级电容器 容量优化 微电网
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车用超级电容器模组智能监控系统设计与实现 被引量:1
8
作者 郝振兴 段朋 +2 位作者 赵豪杰 张曦 岳哲 《国外电子测量技术》 北大核心 2023年第11期113-120,共8页
为完成对某新型车用超级电容器模组工况过程的实时监控,提高其安全性和寿命,设计了一种车用超级电容器模组智能监控系统。系统采用BQ76930和STM32F103ZET6单片机对硬件电路部分进行了设计,通过应用模糊PID控制算法来获取良好的均衡效果... 为完成对某新型车用超级电容器模组工况过程的实时监控,提高其安全性和寿命,设计了一种车用超级电容器模组智能监控系统。系统采用BQ76930和STM32F103ZET6单片机对硬件电路部分进行了设计,通过应用模糊PID控制算法来获取良好的均衡效果,并提出了一种改进型的开路电压-安时积分法进行荷电状态(SOC)估算。下位机通过采用5G网络和云服务器进行双向数据传输,数据信息并最终在基于LabVIEW开发的上位机监控界面上显示,从而实现由10节单体串联构成的车用超级电容器模组的可视化远程监控。试验结果表明,该系统的动态电压测量精度可达±0.13%,电流测量精度可达±0.1 A,温度测量精度可达±0.3℃,SOC估算精度在±1.15%之内,满足精度使用要求,均衡效果优良,为用户进行可视化智能远程监控超级电容器模组提供了一定的参考。 展开更多
关键词 超级电容器模组 单片机 模糊PID 监控系统 SOC估算
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在KOH活化的激光诱导石墨烯上沉积MnO_(2)用于柔性平面微型超级电容器 被引量:1
9
作者 习爽 高兴伟 +1 位作者 程溪明 刘辉龙 《新型炭材料(中英文)》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2023年第5期913-924,共12页
柔性超级电容器具有超高的功率密度和超长的循环寿命,结合其结构的灵活性、轻质和形状多样性的特点,在储能领域具有巨大的应用潜力。发展柔性超级电容器首先要解决柔性电极制备的难题。本研究通过激光直写技术结合KOH活化得到高柔性、... 柔性超级电容器具有超高的功率密度和超长的循环寿命,结合其结构的灵活性、轻质和形状多样性的特点,在储能领域具有巨大的应用潜力。发展柔性超级电容器首先要解决柔性电极制备的难题。本研究通过激光直写技术结合KOH活化得到高柔性、高导电性的微孔石墨烯基底,即活化的激光诱导石墨烯(a-LIG),然后用电化学沉积法在其上沉积二氧化锰,成功开发出柔性a-LIG/MnO_(2)电极。在1 mol/L的Na_(2)SO_(4)电解质中,当电流密度为1 mA/cm^(2)时,复合a-LIG/MnO_(2)电极表现出304.61 mF/cm^(2)的高面积比电容。以a-LIG/MnO_(2)为阳极,a-LIG为阴极,PVA/H_(3)PO_(4)为凝胶电解质,组装了柔性非对称超级电容器,在功率密度为260.28μW/cm^(2)时其面积能量密度为2.61μWh/cm^(2),在电流密度为0.2 mA/cm^(2)时其面积比电容为18.82 mF/cm^(2),且5000次循环后电容保持率达到90.28%。此外,柔性a-LIG/MnO_(2)@a-LIG器件在弯曲状态下也表现出优异的电化学性能。这项工作为合理设计高性能的柔性超级电容器电极提供了一种简单和可扩展的方法,并可能为大规模制造平面柔性超级电容器提供新的途径。 展开更多
关键词 微型超级电容器 激光加工 柔性电极 多孔石墨烯
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基于超级电容辅能的电动微耕机复合电源系统研究与试验 被引量:4
10
作者 薛劭帅 蔡宗平 +3 位作者 李庆 杨崇山 刘威 李光林 《西南大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2023年第2期179-191,共13页
锂电池组为单一动力源的电动微耕机在丘陵山地复杂多变的作业工况中,锂电池频繁瞬时大电流波动放电,严重影响锂电池的能效及寿命,本文将超级电容应用在电动微耕机上构成复合电源,并对该复合电源的参数匹配及能量分配策略进行了研究.结... 锂电池组为单一动力源的电动微耕机在丘陵山地复杂多变的作业工况中,锂电池频繁瞬时大电流波动放电,严重影响锂电池的能效及寿命,本文将超级电容应用在电动微耕机上构成复合电源,并对该复合电源的参数匹配及能量分配策略进行了研究.结合电动微耕机实际作业情况,设计了逻辑门限控制策略,控制系统以主控芯片STM32F103为核心,使用C语言编程,对单一锂电池电源和复合电源两种工作模式下磷酸铁锂电池的工作电流、功率、温度、容量衰退速率等进行了试验与分析.田间试验表明,在一定土壤条件下,复合电源工作模式与单一锂电池电源相比,针对电机不同转速和不同地块,磷酸铁锂电池电流平均波动范围分别缩减14.37,13.07,14.3,15.23,13.77A,平均峰值功率分别下降43.6%,75.2%,77.4%,76.4%,60.3%.由于超出阈值的部分大电流由超级电容补充,磷酸铁锂电池输出电流变平缓,使磷酸铁锂电池组免受突变大电流的冲击;复合电源中磷酸铁锂电池组平均温升相较于单一电源锂电池组分别下降0.13,1.48,1.67,2.26,3.45℃;在试验作业时间内,复合电源中磷酸铁锂电池组平均容量衰退速率分别下降2.1%,9.1%,9.7%,9.2%,4.4%,在长期频繁使用情况下,复合电源系统微耕机的经济性和安全性要高于单一锂电池系统.该研究可为复合电源在农机装备上应用提供理论基础和技术参考. 展开更多
关键词 电动微耕机 磷酸铁锂电池 超级电容 复合电源 逻辑门限控制策略
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基于聚吡咯微电极的MEMS微型超级电容器的研究 被引量:8
11
作者 周扬 王晓峰 +2 位作者 张高飞 阮勇 尤政 《电子器件》 CAS 2011年第1期1-6,共6页
MEMS微能源是指采用微加工技术制作实现能量的获取与转换、存储与释放的微纳器件与系统,而微型超级电容器则是一种基于电化学电容实现储能的微型能量存储器件,可作为能量存储单元在MEMS微电源系统中获得应用。设计制作了一种具有两腔并... MEMS微能源是指采用微加工技术制作实现能量的获取与转换、存储与释放的微纳器件与系统,而微型超级电容器则是一种基于电化学电容实现储能的微型能量存储器件,可作为能量存储单元在MEMS微电源系统中获得应用。设计制作了一种具有两腔并排式结构的微型聚吡咯超级电容器。该微型超级电容器由微结构,微电极功能薄膜以及酸性电解液构成,其微结构是基于ICP刻蚀等微加工工艺加工实现的,而微电极功能薄膜是通过电化学沉积工艺在集流体表面沉积聚吡咯功能薄膜制备而成的。测试结果表明上述微型超级电容具有6.6mF/cm2的比容量,其能量密度能达到3mJ/cm2。电化学测试结果表明,与纯聚吡咯膜相比,聚吡咯/碳纳米管复合功能薄膜阻抗显著降低,容量明显提高,基于上述复合功能薄膜的微型超级电容器其充放电性能可得到显著改善。 展开更多
关键词 MEMS 微型超级电容器 聚吡咯 碳纳米管 比容量
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微型超级电容器PPy/GO-RuO_2复合膜电极的制备与电化学性能 被引量:4
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作者 朱平 蔡婷 +1 位作者 韩高义 熊继军 《无机材料学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2015年第5期505-510,共6页
为了解决氧化钌(RuO2)沉积电位过高,难以在三维微结构金属集流体上直接沉积的问题,提出采用分步电沉积方法在微三维结构镍(Ni)集流体上制备RuO2复合膜电极,即先在三维微结构Ni集流体上沉积聚吡咯/氧化石墨烯(PPy/GO)薄膜作为基底,经热... 为了解决氧化钌(RuO2)沉积电位过高,难以在三维微结构金属集流体上直接沉积的问题,提出采用分步电沉积方法在微三维结构镍(Ni)集流体上制备RuO2复合膜电极,即先在三维微结构Ni集流体上沉积聚吡咯/氧化石墨烯(PPy/GO)薄膜作为基底,经热处理后,在基底上二次沉积出RuO2颗粒,最后再对RuO2复合薄膜进行二次热处理。扫描电子显微镜(SEM)观察显示,随着热处理温度的升高,薄膜表面多孔结构增多,达到了提高膜电极结构孔隙分布的目的。能量分散谱(EDS)和X射线光电子能谱分析(XPS)表明,薄膜中无定形RuO2·x H2O的存在保证了膜电极的大比容量。电化学性能测试结果表明,经105℃处理后的膜电极电化学性能最佳,比电容为28.5 m F/cm2,能量密度为0.04 Wh/m2,功率密度为14.25 W/m2。采用分步电沉积方法制备出的RuO2复合薄膜是一种良好的MEMS超级电容器电极材料。 展开更多
关键词 RuO2复合薄膜 分步电沉积 热处理 MEMS超级电容器
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MEMS超级电容器研究进展 被引量:2
13
作者 郭茂香 丑修建 +2 位作者 穆继亮 郭涛 熊继军 《电子元件与材料》 CAS CSCD 北大核心 2012年第2期68-71,共4页
基于微机电系统(Micro-electro-mechanical systems,MEMS)技术的微型超级电容器是一种以微纳米结构形式实现储能的微型能量存储器件,具有高比容量、高储能密度和高抗过载能力等特点,在MEMS微电源系统、引信系统以及物联网等技术领域具... 基于微机电系统(Micro-electro-mechanical systems,MEMS)技术的微型超级电容器是一种以微纳米结构形式实现储能的微型能量存储器件,具有高比容量、高储能密度和高抗过载能力等特点,在MEMS微电源系统、引信系统以及物联网等技术领域具有广泛的应用前景。分析了超级电容器的基本原理和种类,系统综述了MEMS超级电容器的国内外研究现状,重点讨论了基于MEMS加工技术的超级电容器制造方法和优势,从材料、结构设计、加工工艺方面分析了MEMS超级电容器存在的技术瓶颈问题,并展望了其未来的发展趋势和应用需求。 展开更多
关键词 微机电系统 超级电容器 综述 微型能量存储 微纳器件
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超级电容器用RuO_2/碳微线圈材料的研制 被引量:4
14
作者 慈颖 李文军 +1 位作者 郭燕川 陈丽娟 《电池》 CAS CSCD 北大核心 2007年第1期19-21,共3页
利用凝胶法在碳微线圈上进行氧化钌(RuO2)修饰,制备RuO2/碳微线圈电极,组装成纽扣式超级电容器,比较了两种电极材料的循环伏安及恒流充放电特性。结果表明:使用RuO2/碳微线圈组装的超级电容器,单电极比电容达213 F/g,高于碳微线圈材料... 利用凝胶法在碳微线圈上进行氧化钌(RuO2)修饰,制备RuO2/碳微线圈电极,组装成纽扣式超级电容器,比较了两种电极材料的循环伏安及恒流充放电特性。结果表明:使用RuO2/碳微线圈组装的超级电容器,单电极比电容达213 F/g,高于碳微线圈材料组装的产品。与RuO2材料相比,RuO2/碳微线圈电极材料的大电流放电特性有了改善。 展开更多
关键词 超级电容器 碳微线圈 氧化钌(RuO2)
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硅基MEMS三维微电极阵列的超电容特性 被引量:3
15
作者 王晓峰 陈学坤 +1 位作者 尹亚江 尤政 《纳米技术与精密工程》 CAS CSCD 2013年第1期68-73,共6页
三维微电极是一种具有空间结构优势、电化学性能比二维微电极更加优越的微型储能结构.本文提出一种基于光刻、感应耦合等离子体刻蚀和溅射等MEMS工艺加工三维结构硅基微电极阵列的新方法.采用电化学阴极沉积工艺在微电极表面制备了纳米... 三维微电极是一种具有空间结构优势、电化学性能比二维微电极更加优越的微型储能结构.本文提出一种基于光刻、感应耦合等离子体刻蚀和溅射等MEMS工艺加工三维结构硅基微电极阵列的新方法.采用电化学阴极沉积工艺在微电极表面制备了纳米氧化钌功能薄膜.借助扫描电子显微镜、循环伏安测试和电化学交流阻抗谱测试等手段对三维微电极的表面形貌和电化学性能进行了表征,系统研究了阴极沉积电流密度、电沉积时间以及硅基微结构表面"微草效应"对三维微电极超电容特性的影响.所制备三维微电极的比电容达到1.57 F/cm2,与平面电极比电容0.42 F/cm2相比明显提高,而电化学阻抗比二维平面微电极显著降低.相关实验数据表明基于MEMS技术加工的三维结构微电极具有优于平面电极的电化学电容储能特性. 展开更多
关键词 MEMS 三维微电极阵列 氧化钌 阴极电沉积 超级电容器 微能源
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基于配位聚合物框架的微超级电容器 被引量:2
16
作者 陈彧 《功能高分子学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第2期105-107,共3页
硅基微型超级电容器(MSCs)是小型电子产品中重要的硅基兼容电源备份。尽管具有巨大的优势,但MSCs需要苛刻的处理条件,当过滤交流电的波纹时,通常表现得像电阻一样。上海交通大学介熵物质研究室庄小东教授和冯新亮教授等报道了一种简便... 硅基微型超级电容器(MSCs)是小型电子产品中重要的硅基兼容电源备份。尽管具有巨大的优势,但MSCs需要苛刻的处理条件,当过滤交流电的波纹时,通常表现得像电阻一样。上海交通大学介熵物质研究室庄小东教授和冯新亮教授等报道了一种简便的基于薁基桥联的配位聚合物框架(PiCBA)的MSCs。此类MSCs表现出优异的交流线路滤波性能(120 Hz时的阻抗相位角为-73°),电阻电容时间常数较小,约为0.83 ms。PiCBA具有良好的载流子迁移率(5×10^-3 cm^2/(V·s))、薁基骨架的永久偶极矩和PiCBA的低带隙,由这种材料制备的MSCs可在50 mV/s下实现34.1 F/cm^3的高比电容和1 323 W/cm^3的高体积功率密度。 展开更多
关键词 交流线路滤波 配位聚合物框架 微型超级电容器
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活化温度对超级电容器用酚醛树脂基活性炭电化学性能的影响 被引量:3
17
作者 耿新 李莉香 +2 位作者 安百刚 朱晓明 李剑萍 《电子元件与材料》 CAS CSCD 北大核心 2013年第5期30-33,共4页
以水溶性酚醛树脂为原料,采用KOH活化法制备超级电容器用高比表面活性炭(AC)。考察活化温度所引起活性炭的孔隙结构变化,进一步分析其对超级电容器电化学性能的影响。实验结果显示,在650℃所制得活性炭(AC650)具有最大比表面积和最小的... 以水溶性酚醛树脂为原料,采用KOH活化法制备超级电容器用高比表面活性炭(AC)。考察活化温度所引起活性炭的孔隙结构变化,进一步分析其对超级电容器电化学性能的影响。实验结果显示,在650℃所制得活性炭(AC650)具有最大比表面积和最小的微孔比率;然而在700℃所制得活性炭(AC700)和750℃所制得活性炭(AC750)呈现微孔特征。电化学阻抗谱(EIS)揭示由于AC700和AC750的微孔相互贯通,使得它们的导电性和离子迁移阻力均优于AC650。此外,倍率充放电性能和1 000次循环测试也表明AC650的电化学性能是由其自身导电性和电解液离子迁移阻力所决定。 展开更多
关键词 活性炭 酚醛树脂 活化温度 超级电容器 电化学性能 微孔
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不同NiCO2O4晶体形貌对其超电容性能的影响 被引量:6
18
作者 张钰 赵甜甜 李曙光 《信阳师范学院学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2021年第1期99-104,共6页
采用一步溶剂热法制备出尖晶石型NiCO2O4样品.该方法一次成型,反应后不需再次煅烧,简单易操作,可实现大批量合成.采用Raman、XRD、FT-IR和SEM对其进行表征,并采用循环伏安(CV)、恒电流充放电(GCD)及交流阻抗(EIS)对其电化学性能进行分析... 采用一步溶剂热法制备出尖晶石型NiCO2O4样品.该方法一次成型,反应后不需再次煅烧,简单易操作,可实现大批量合成.采用Raman、XRD、FT-IR和SEM对其进行表征,并采用循环伏安(CV)、恒电流充放电(GCD)及交流阻抗(EIS)对其电化学性能进行分析,探索反应时间对NiCO2O4晶体的形貌和超电容性能的影响.结果表明:在120℃下反应12 h时,得到的NiCO2O4晶体为微纳米球形结构,其具有良好的电化学性能,且可逆性较好.在0.5 A/g时,放电比电容达504.58 F/g,经过1000次循环,其放电比电容保持率约为82%. 展开更多
关键词 NiCO2O4微纳米球 溶剂热法 超级电容器 赝电容
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钴基MOFs/石墨烯微纳结构电极材料的制备及其电容性能的研究 被引量:5
19
作者 王淑杰 罗民 +1 位作者 马永华 马金福 《化学研究与应用》 CSCD 北大核心 2017年第2期189-195,共7页
以氧化石墨烯为前驱体、Co(NO_3)_2·6H_2O为钴源、对苯二甲酸(H_2BDC)为配体、三乙胺为添加剂、N,N-二甲基甲酰胺(DMF)为溶剂,通过一步溶剂热法制备了具有微纳结构Co_2(OH)2_BDC/rGO复合电极材料。Co_2(OH)_2BDC/rGO复合材料是由... 以氧化石墨烯为前驱体、Co(NO_3)_2·6H_2O为钴源、对苯二甲酸(H_2BDC)为配体、三乙胺为添加剂、N,N-二甲基甲酰胺(DMF)为溶剂,通过一步溶剂热法制备了具有微纳结构Co_2(OH)2_BDC/rGO复合电极材料。Co_2(OH)_2BDC/rGO复合材料是由微米级的Co-MOF颗粒直接锚定式生长在还原氧化石墨烯表面形成的,而Co_2(OH)_2BDC是由定向排列的纳米棒自组装形成的类球形颗粒。研究结果表明:不同的GO的浓度对复合材料的物相结构、形貌及电化学性能有很大的影响。当GO的浓度为2 mg/ml时,在110℃,24 h溶剂热合成得到的Co_2(OH)_2BDC/rGO复合材料在电解液为1M KOH,5 mV/s下比电容为225 F/g。在恒流充放电测试中,当电流密度从3 A/g增加到10 A/g时,Co_2(OH)_2BDC/rGO的电容保持率为83.5%。在3 A/g下经过500次充放电循环后电容的保持率为93.9%。 展开更多
关键词 超级电容器 C〇2(OH)2BDC 石墨烯复合材料 微纳结构 溶剂热
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石墨烯在平面微型超级电容器中的应用进展与展望 被引量:2
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作者 李虎成 申浩瑞 +2 位作者 石颖 闻雷 李峰 《新型炭材料(中英文)》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2022年第5期781-801,共21页
微型超级电容器具有高功率密度和长循环寿命,有望为物联网设备供电。然而,较低的能量密度阻碍了微型超级电容器的实际应用。电极材料是影响微型超级电容器性能的一个重要因素。石墨烯由于具有比表面积大和导电性高等优势,是微型超级电... 微型超级电容器具有高功率密度和长循环寿命,有望为物联网设备供电。然而,较低的能量密度阻碍了微型超级电容器的实际应用。电极材料是影响微型超级电容器性能的一个重要因素。石墨烯由于具有比表面积大和导电性高等优势,是微型超级电容器的理想电极材料。当石墨烯用于具有平面构型的微型超级电容器时,其二维表面与电解质离子的传输方向平行,有利于提高电极的离子可及性。因此,构建石墨烯基平面微型超级电容器,引起了研究人员的极大兴趣。本文从电极材料设计的角度,总结了平面微型超级电容器用石墨烯和石墨烯基材料的最新研究进展。这些电极材料包括通过化学气相沉积、液相剥离、氧化石墨烯还原、激光诱导和杂原子掺杂方法获得的石墨烯,及石墨烯基复合材料(碳纳米管/石墨烯、过渡金属氧化物/石墨烯、导电聚合物/石墨烯和二维材料/石墨烯)。讨论了石墨烯基平面微型超级电容器面临的挑战和机遇,并展望了未来的研究方向和发展趋势。 展开更多
关键词 石墨烯 微型超级电容器 电极材料 能量储存
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