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2013年

用于可携带能量储存的棉线基三维多级纳米结构的超级电容器

来源:武汉光电国家研究中心     作者:    发布时间:2013年08月07日    浏览:

武汉光电国家实验室纳米表征与纳米器件中心的高义华教授课题组在固态柔性超级电容方面取得最新研究成果。课题组成员刘逆霜博士,硕士生马文真、博士生陶家友和其他多名成员历时七余月,在棉线上浸泡单壁碳纳米管,然后依次电镀MnO2、PPy,形成三维多级纳米结构,其面电容密度在扫描速度为1 mV/s下高达1.49 F /cm2,将其组装成为超级电容器,多路串并联后成功驱动LED节段显示(Adv. Mater. , 2013年7月,DOI: 10.1002/adma.2013001311,2012年的IF:14.829)。
超级电容器作为新型能源存储器件具有高功率密度、高能量密度、长循环寿命和环境友好等诸多优势。近年来,柔性的、质量轻的、可折叠的、可携带的、线状电子器件倍受青睐。着眼于此,该工作以棉线为基底,形成线状器件;浸泡具有良好双电层电容特性的单壁碳纳米管做导电层,先后电镀廉价的具有较好赝电容特性的多孔花状MnO2和有机聚合物PPy,这些材料在作为赝电容材料的同时又提高了导电性,最后他们得到用于可携带能量储存的棉线基三维多级纳米结构的超级电容器。这项研究对可携带电子器件的发展具有深远而重要的意义。
该工作得到了973项目(No. 2011CB933300),国家自然科学基金 (Nos. 11204093,,11074082) 和华中科技大学自主创新基金(Nos. 2012QN114, 2013TS033)的支持。
文章链接: http://dx.doi.org/10.1002/adma.201301311

(a) 图上为超级电容器缠绕在玻璃棒上的实物图,图下为超级电容器结构示意图。
(b) 为CNT、MnO2-CNT、PPy-MnO2-CNT的C-V曲线。
(c) 超级电容器点亮的LED数码管节段显示。

(责任编辑:陈智敏)