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物理科学与工程学院张增星课题组在纤维状非对称超级电容器方面取得系列重要进展
发表时间:2017-07-05 阅读次数:16次

        随着柔性电子学的发展,可穿戴电子设备正在飞速进入人们的生活。为了实现可穿戴电子设备的大规模应用,发展可穿戴的高性能能源器件极其重要。纤维状超级电容器由于具有高的柔韧性和可编织性在可穿戴电子研究中备受关注。然而,其较低的能量密度严重制约着它们的实际应用。近来,我校物理科学与工程学院张增星课题组依托于上海市特殊人工微结构材料与技术重点实验室,通过与中科院苏州纳米技术与纳米仿生研究所紧密合作,在该方面取得了系列重要进展。
        该团队在碳纳米管纤维表面生长出具有取向性的氮化钒纳米线阵列,并以此为负极(核电极),二氧化锰/导电聚合物/取向碳纳米管为正极(壳层),制备出了具有1.8 V工作电压的同轴结构全固态纤维状非对称超级电容器。所制备超级电容器面积电容高达217 mF/cm2,最大能量密度可达96 μWh/cm2,相关研究成果以“Wrapping Aligned Carbon Nanotube Composite Sheets around Vanadium Nitride Nanowire Arrays for Asymmetric Coaxial Fiber-Shaped Supercapacitors with Ultrahigh Energy Density”为题发表在《Nano Letters》(2017, 17(4): 2719-2726)。该工作可为设计新型纤维状非对称超级电容器提供新的思路。

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        接着他们又以二氧化锰/导电聚合物/氧化碳纳米纤维为正极,花瓣状二硫化钼/碳纳米管纤维为负极,构建了稳定工作电压达1.8 V的可拉伸纤维状非对称超级电容器,所制备超级电容器不仅具有高的能量密度 (125 μWh/cm2),还具有良好的可拉伸性,相关研究成果以“Stretchable Fiber-Shaped Asymmetric Supercapacitors with Ultrahigh Energy Density”为题在线发表在《Nano Energy》上。

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        Nano Letters、Nano Energy影响因子分别为12.712、12.343,该课题组博士研究生张其冲为两篇论文的第一作者。

 

相关链接:http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acs.nanolett.7b00854  

     https://doi.org/10.1016/j.nanoen.2017.06.052

来源:物理科学与工程学院

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