《韩国利用传统纸张开发出超级电容器元件》

  • 来源专题:中国科学院文献情报制造与材料知识资源中心 | 领域情报网
  • 编译者: 姜山
  • 发布时间:2017-11-14
  • 超级电容器是提高电容器容量的核心部件。与二次电池相比,超级电容器能量密度(充电量)较小,但可以瞬间提高功率(锂电池的五倍)。韩国高丽大学研究组利用传统纸张开发出了快速提高输出性能的超级电容器原件。研究组开发出新的单分子配体层状自组方法,在织物材质表面非常均匀、稠密地涂上纳米大小的金属及金属氧化物粒子,成功制作出金属纸电极和柔软性较好的纸质超级电容器。

    新研制出的纸质电极不会改变织物固有的机械性结构特性,可以出现金属电气传导现象。这种用纸电极制作的超级电容器元件具有表面积大和多孔性结构等特征,从而大幅提高储电容量和输出值。

    纸张或棉布等材质表面较宽、轻便,而且柔软易于加工,可应用于电器、电子元件,可以制作曲面或穿戴设备的元件,具有很好的应用前景。

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    • 来源专题:中国科学院文献情报制造与材料知识资源中心 | 领域情报网
    • 编译者:冯瑞华
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    • 移动电子设备、电动汽车、无人驾驶飞机和其他技术的爆 炸式增长推动了对新型轻质材料的需求。近日,休斯顿大学和德克萨斯农工大学的研究人员报道了一种结构超级电容器电极,该电极由还原的氧化石墨烯和芳纶纳米纤维制成,比传统的碳基电极更坚固,用途更广。 团队研究还证明,与传统的建模方法(称为多孔介质模型)相比,基于材料纳米结构的建模可以更准确地了解复合电极中的离子扩散和相关特性。 “我们提议,与多孔介质模型相比,基于材料纳米结构的这些模型更加全面、详细、信息丰富且准确,”比尔·库克(UH)机械工程副教授Bill H. Ardebili说。“更准确的建模方法将帮助研究人员找到新型、更有效的纳米结构材料,这些材料可以提供更长的电池寿命和更轻的能量。” 所测试的材料——氧化石墨烯和芳族聚酰胺纳米纤维或rGO/ANF——由于其强大的电化学和机械性能是很好的选择。超级电容器电极通常由多孔碳材料制成,可提供有效的电极性能。 虽然还原的氧化石墨烯主要由碳制成,但芳族聚酰胺纳米纤维的机械强度可提高电极在多种应用(包括军事用途)中的多功能性。这项工作是由美国空军科学研究所资助的。 Ardebili说:“我们想传达的是,基于多孔介质的传统模型可能不够精确,无法设计这些新的纳米结构材料并研究这些材料用于电极或其他能量存储设备。”这是因为多孔介质模型通常假定材料内的孔径均匀,而不是测量材料的不同尺寸和几何特性。 Ardebili说:“我们的建议是,多孔介质模型可能很方便,但不一定准确。对于最先进的设备,我们需要更准确的模型来更好地理解和设计新的电极材料。”(来源:休斯顿大学)
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    • 编译者:冯瑞华
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