基于活化碳布/Mn2O3复合材料的柔性、自修复超级电容器
2021-11-25任瑞鹏吕永康
太原理工大学学报 2021年6期
任 晶,任瑞鹏,吕永康
(太原理工大学 a.化学化工学院,b.煤科学与技术教育部与山西省重点实验室,太原 030024)
随着柔性可穿戴电子设备如电子皮肤、智能服装的发展,目前商业化的刚性超级电容器已无法满足使用需求,亟需发展柔性超级电容器[1-2]。此外,可穿戴电子设备在实际使用过程中容易受到机械变形的影响,导致结构破裂甚至使超级电容器失效[3]。超级电容器的失效将会大大缩短电子设备的使用寿命,并产生大量电子废弃物,对环境造成危害[4]。因此,在实际应用中,对储能器件的安全性和可靠性,尤其是抗物理破环性能提出了更高的要求。自修复超级电容器有望解决这些问题。当自修复超级电容器受到划破、穿刺、切割等物理破坏时,可不依靠外部刺激而自动恢复其储能特性。
为了实现超级电容器的自修复功能,研究者们制备并报道了多种自修复电极和电解质。例如,WANG et al[5]通过在单壁碳纳米管薄膜电极中加入自修复基底,成功制备了自修复超级电容器。通过基于氢键的动态超分子相互作用,自修复基体可以协助电极实现自修复功能[6]。YUE et al[7]报道了一种采用自修复聚氨酯封装的MXene-石墨烯复合电极,并基于此电极制备了自修复3D微型超级电容器[7]。尽管额外的自修复基底及封装层可以使超级电容器具有自修复功能,但它们不是电化学活性材料,不利于能量密度的提高。为了进一步提高自修复超级电容器的能量密度,研究人员开发并报道了多种自修复电解质。……
登录APP查看全文
