查看原文
其他

中科院大连化物所吴忠帅研究员和包信和院士合作在石墨烯基线形串联超级电容器研究方面取得进展

2017-10-18 高分子科技
点击上方“蓝字” 一键订阅

近日,中国科学院大连化学物理研究所二维材料与能源器件研究组(DNL21T3)吴忠帅研究员和包信和院士合作在新概念、平面化、自集成的石墨烯基超级电容器研究方面取得新进展,率先提出采用喷涂方法高效制备出具有高电压输出的石墨烯基线形串联超级电容器,相关成果发表在《先进材料》(Advanced Materials,DOI:10.1002/adma.201703034)上。


微型化、柔性化电子器件的快速发展,极大刺激了人们对于微型储能器件的需求。传统单个超级电容器存在输出电压较低(水系中<1.0V),多个非平面储能器件串联时加工步骤复杂且需要借助金属连接体,这大大降低了超级电容器的模块化集成性和机械柔韧性,很难满足未来电子器件对高电压实际场景的应用需求。因此,急需发展创新的器件构型和规模化的器件制造方法,来实现高效制备具有高电压输出的新型储能器件的目的。



该研究团队首先使用电化学剥离石墨烯和导电聚合物PH1000(聚3,4-乙烯二氧噻吩-聚苯乙烯磺酸)的混合分散液作为高导电墨水,在掩模板的辅助下,采用喷涂的方法在A4纸上制备出由十个线形器件自串联集成的平面超级电容器模块,所得器件具有良好的机械柔韧性,在水系电解液中可以稳定输出8V的高电压,且无需借助于金属连接体。为提高单个器件的比容量,使用高容量的聚苯胺功能化的石墨烯作为电极材料,同样制造出的线形串联超级电容器,具有高的赝电容且保持了良好的串联行为。为进一步提高单个器件的输出电压,选择二氧化锰纳米片和电化学剥离石墨烯两种二维材料,分别作为超级电容器的正负极,在一个基底上成功制造出了不对称的线形串联超级电容器,使得输出电压由单个不对称超级电容器的1.8V拓展到3个线形串联超级电容器的5.4V,进一步提高了器件的输出电压和能量密度。该工作证明了石墨烯和其它二维材料在制造具有对称和不对称结构的线形串联超级电容器中具有广泛的适用性,同时为制造平面化、柔性化、集成化储能器件提供了一种新策略。


上述工作得到了国家自然科学基金、国家重点研发计划、国家青年千人计划、辽宁省自然科学基金、大连化物所知识创新工程、延长石油探索性科研项目等项目的资助。


论文链接:

http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.201703034/full


来源:中国科学院大连化学物理研究所

免责声明:部分资料来源于网络,转载的目的在于传递更多信息及分享,并不意味着赞同其观点或证实其真实性,也不构成其他建议。仅提供交流平台,不为其版权负责。如涉及侵权,请联系我们及时修改或删除。邮箱:info@polymer.cn

相关进展

中科院大连化物所研发石墨烯基柔性化超级电容器

同济大学蔡克峰教授课题组在超级电容器研究方向取得一系列进展

中科院山西煤化所陈成猛课题组在高性能超级电容器构筑方面取得系列进展

科学家实现一步法高效制备石墨烯/黑磷烯平面超级电容器

中科院苏州纳米所陈韦研究员在柔性超级电容器研究方面取得新进展

中科院合肥研究院研制出硫掺杂石墨烯基柔性全固态超级电容器

皮肤型超级电容器研究取得进展

科学家在石墨烯量化制备及高性能超级电容器研究中取得进展

南京大学在柔性超级电容器的研究方面取得进展

高分子科技

关注高分子科学技术  👉


长按二维码关注

诚邀投稿

欢迎专家学者提供稿件(论文、项目介绍、新技术、学术交流、单位新闻、参会信息、招聘招生等)至info@polymer.cn,并请注明详细联系信息。高分子科技®会及时推送,并同时发布在中国聚合物网上。

欢迎加入微信群 为满足高分子产学研各界同仁的要求,陆续开通了包括高分子专家学者群在内的几十个专项交流群,也包括高分子产业技术、企业家、博士、研究生、媒体期刊会展协会等群,全覆盖高分子产业或领域。目前汇聚了国内外高校科研院所及企业研发中心的上万名顶尖的专家学者、技术人员及企业家。

申请入群,请先加审核微信号PolymerChina (或长按下方二维码),并请一定注明:高分子+姓名+单位+职称(或学位)+领域(或行业),否则不予受理,资格经过审核后入相关专业群。

点击下方“阅读原文”查看更多


您可能也对以下帖子感兴趣

文章有问题?点此查看未经处理的缓存