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manbetx体育:新材料manbetx体育在新型纳米介孔碳储能材料研究取得重要进展

2019-01-16 15:51manbetx体育

简介因为动力短缺和环境好转问题的日趋严明,对可再生干净动力的开发与哄骗成为寰球存眷的抢手。超等电容器,作为新一代动力存储器件,比拟于锂离子电池,存在充放电速率快(分秒

  因为动力短缺和环境好转问题的日趋严明,对可再生干净动力的开发与哄骗成为寰球存眷的抢手。超等电容器,作为新一代动力存储器件,比拟于锂离子电池,存在充放电速率快(分秒级)、轮回寿命长(104-105次)、功率密度高(10 kW/kg)以及事情温度范围宽(-50~+75℃)等优势而遭到宽泛的存眷和研讨。多孔碳资料因其高的比表面积、优良的导电性、优秀的化学稳定性、昂贵的价钱以及环境友好型等特点而成为超等电容器电极资料最理想的挑选之一。通常存在高比表面积的多孔碳资料,孔的存在方式主要以微孔(孔径<2 nm)为主导,因为孔径尺寸的限度,在一定程度上其电极资料的倍率也相应遭到限度。为了提升资料的倍率机能,通常采纳适合的前驱体以及模板法等引入一些介孔(孔径2 nm–50 nm),而外模板法使制备进程复杂化同时也添加了资料的成本。

  近日,北大深圳研讨生院新资料manbetx体育潘锋教学课题组在纳米多孔储能资料研讨畛域失掉首要希望,开发了一种新型的微孔/介孔分级多孔碳资料,用在超等电容器中展示出优良的储能机能。团队研讨翻新地采纳平均疏散在SiOC陶瓷基体中的SiOx纳米畴为原位模板,经由进程NaOH在差别温度下活化来调治和优化孔布局,终极取得存在超高比表面积(3122 m2 g-1)的微孔/介孔碳,同时其介孔体积比也高达66%。比拟于商用的活性炭YP50,该资料在水体系和无机体系下均展示优良的倍率机能和电容机能,其不凡的孔布局减速了传质传送进程,也进步了资料比表面积的哄骗率,终极在无机体系下取得了高达42 Wh kg−1的能量密度。该事情为超等电容器资料的设计和应用研讨供应了全新的研讨思绪。

  相干研讨成果近期揭晓在国际顶级动力期刊Nano Energy (Nano Energy 33 (2017)453-461, 影响因子IF=11.553),该事情由潘锋教学和陈海标特聘研讨员配合指点,14级硕士生杨杰和13级硕士生吴灏林配合实现。该事情得到了国度资料基因组、广东省翻新团队以及深圳市科技翻新委员会的配合支持。

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图1.微孔/介孔分级多孔碳资料的制备示意图

 

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图2.(a)C800和商用YP50的能量密度与功率密度对照图,

  (b)离子在微孔以及微孔/介孔中的传输示意比拟图

 

相干链接:

Jie Yang1, Haolin Wu1, Min Zhu, Wenju Ren, Yuan Lin, Haibiao Chen*, Feng Pan*.Optimized mesopores enabling enhanced rate performance in novel ultrahigh surface area meso-/microporous carbon for supercapacitors, Nano Energy 33 (2017): 453-461.

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