《在柔性超级电容器中,2D金属有机框架衍生出了纳米碳阵列》

  • 来源专题:纳米科技
  • 编译者: 郭文姣
  • 发布时间:2017-11-16
  • 在碳布上直接组装活性材料是实现柔性电极用于储能的一种很有前途的方法。然而,这些电极的整体表面积和电导率通常是有限的。在此基础上,通过一个简单的溶液+碳化工艺,成功地开发出了纳米碳素纳米管阵列。在MOFC阵列的生长过程中,活性物质的生长位置大大增加,相应的串联电阻也降低了,这有助于增强裸CC衬底。将MnO2和Bi2O3的超薄片片装饰在柔性CC / MOFC底物上后,分级电极材料显示,相对于原始碳素布的活性材料而言,其表面电容的快速改善分别达到50%和100%。灵活的超级电容器电极可以进一步组装使用两个层次,这表明能量密度的124.8µWh厘米−2的功率密度2.55 mW厘米−2。

    ——文章发布于2017年10月27日

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    • 来源专题:纳米科技
    • 编译者:郭文姣
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    • 带有交织式LED的晚礼服看起来很奢侈,但光源需要来自可穿戴,耐用且轻巧的设备的恒定电源。中国科学家已经为可穿戴设备制造了纤维状电极,这种电极具有很高的能量密度,具有很高的柔韧性和优越性。微流控技术是制备电极材料的关键,是微流控技术,如《 Angewandte Chemie》杂志所述。 衣服上的数百个小型LED发出的闪闪发光的灯光可能会在宴会厅或时装表演中产生醒目的效果。但是可穿戴电子设备也可能意味着集成在功能性纺织品中的传感器,以监测例如水的蒸发或温度变化。为此类可穿戴设备提供动力的储能系统必须兼具可变形性,高容量和耐用性。然而,可变形电极经常不能长期运行,并且其容量落后于其他现有技术的储能装置。 电极材料通常受益于孔隙率,电导率和电化学活性的良好平衡。来自中国南京工业大学的材料科学家Su Chen,关武及其团队对软电极的材料需求进行了更深入的研究,并开发了由两种碳纳米材料和金属有机框架合成的多孔杂化材料。纳米碳具有大的表面积和优异的导电性,而金属有机骨架则具有多孔结构和电化学活性。 为了使电极材料在可穿戴应用中具有柔性,通过使用创新的吹纺机将微孔碳骨架与热塑性树脂纺成纤维。最终的纤维被压制成布并组装成超级电容器,尽管事实证明,另一轮带有微介孔碳骨架的涂层进一步改善了电极性能。 由这些电极制成的超级电容器不仅可变形,而且与同类设备相比,它们还可以具有更高的能量密度和更大的比电容。它们稳定并且承受了10,000多次充电-放电循环。科学家们还在实际应用中对它们进行了测试,例如服装中LED的智能颜色切换以及功能性服装中集成的电子设备的太阳能电池控制供电。 作者指出,基于微流体液滴的合成是提高可穿戴电子设备电极材料性能的关键。他们认为,这完全是关于调整完美的多孔纳米结构。 ——文章发布于2019年10月18日
  • 《在柔性固态超级电容器的性能上,采用垂直排列的碳纳米管阵列的分布、界面特性和密度对其性能的影响。》

    • 来源专题:纳米科技
    • 编译者:郭文姣
    • 发布时间:2018-03-26
    • 在本文中,我们通过将导电聚(乙烯醇)水凝胶嵌入到对准碳纳米管阵列中,制造出一种鲁棒的柔性固态超级电容器(FSC)装置。我们仔细研究了在凝胶基质中碳纳米管的分布、界面性质和致密化对FSC电化学性能的影响。设备的总电化学电容测量是227厘米−3曼氏金融的最大能量密度0.02兆瓦厘米−3,这是极大的增强而非碳纳米管组成的一个类似的设备。此外,可控制的原位电化学氧化大大提高了疏水性碳纳米管与亲水性水凝胶的相容性,降低了器件的电阻,并引入了额外的伪电容。氧化处理后的能量储存能力进一步倍增至430厘米−3曼氏金融的最大能量密度0.04兆瓦厘米−3。fsc基于强化问阵列表现出更高的容量电容1140厘米−3和一个更大的能量密度的曼氏金融0.1兆瓦厘米−3,有一个很大的功率密度14 mW厘米−3。所有器件在至少10000个充放电周期后,电容的稳定性都很好,损失小于2%。这些易于组装的混合阵列因此可能为制造可穿戴设备和可植入医疗设备提供了一种新方法。 ——文章发布于2018年3月16日