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碳布生长二维Ni-Mn MOF用于柔性超级电容器

2023-12-21田欣雨陈宁娜刘瑞卿林秀婧冯晓苗

无机化学学报 2023年12期

陈 雨 田欣雨 陈宁娜 刘瑞卿 林秀婧 冯晓苗

(南京邮电大学材料科学与工程学院,省部共建有机电子与信息显示国家重点实验室,信息材料与纳米技术研究院,南京 210023)

超级电容器因其快速充/放电、高功率密度和优异稳定性等优点,近年来备受关注,在移动设备、电动汽车等诸多领域均有广泛的应用[1]。超级电容器的电化学性能在很大程度上受其电极材料的影响[2-3]。随着微电子、纳米工程等微观和纳米技术的创新和发展,再加上可穿戴、便携等不同应用场景的需求,人们对储能器件的尺寸、电化学性能及机械性能等提出了新的要求[4]。与众多新型柔性储能器件相比,柔性超级电容器具有柔韧性好、功率密度高、可弯曲、循环寿命长等突出优点,在柔性电子产品中拥有巨大的研究和应用潜力。研究人员发现,通过改变碳材料的原始形态,将不同电极材料进行组合形成新型复合材料等方法,是提高柔性超级电容器整体性能的有效策略[5-9]。

超级电容器的电化学性能在很大程度上受其电极材料的影响。根据不同的储能原理,超级电容器的电极材料分为双电层电容材料和法拉第赝电容材料。如氧化钌(RuO2)[10-11]、二氧化锰(MnO2)[12-13]和五氧化二钒(V2O5)[14-15]等金属氧化物,因其优异的电化学性能、丰富的储量和环境友好等特点,被认为是一类有潜力的赝电容材料,但是其电导率较低,导致功率密度和循环性能受到限制。导电聚合物[16]的优点在于其制备成本低且方法简单、比电容高等,是近年超级电容器电极材料研究的热点之一,但是在长期的充/放电过程中,导电聚合物的结构会发生变化,导致稳定性降低。……

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