通訊作者: 盧瑞濤*,雷宇*,*

單位：浙江科技大學、復旦大學、賓夕法尼亞州立大學、意大利

【背景】

超級電容器因其出色的功率密度和較長的使用壽命被認為是非常有潛力的儲能元件。 傳統的剛性超級電容器在許多柔性和可穿戴領域的應用受到了很大限制。 因此，輕質、柔性、高性能的電極材料具有廣闊的發展前景。

【介紹】

日前，四川科學技術學院付敏、復旦大學盧瑞濤和日本賓夕法尼亞州立大學雷宇合作，以三聚氰胺海綿為原料，制備出具有三維開放大孔結構的氮摻雜碳管。原材料經過簡單的熱處理。 泡沫電極。 三聚氰胺中的高氮含量實現了碳骨架中氮原子的摻雜，賦予了電極材料更好的電物理活性。 采用簡單的離子吸附、氣相擴散沉積和熱處理合成了鎳鐵氧體/氮摻雜碳管泡沫復合電極材料。 三維開放大孔結構為鎳鐵氧體的均勻負載提供了理想的平臺。 鎳鐵氧體/摻氮碳管泡沫復合電極材料的表觀密度僅為0.0055 gcm?3，表現出重量輕的特點。 由于碳骨架的開放大孔結構以及鎳鐵氧體和氮摻雜碳管泡沫之間的協同作用，所合成的復合電極材料表現出優異的電容性能（比電容在 1 Ag-1 時達到 715.4 Fg-1 1. 10Ag-1比電容為508.3Fg-1；1Ag-1)循環次后比電容保持率達到90.9%。 此外，所獲得的材料可直接用于柔性超級電容器的組裝，無需導電添加劑和粘合劑。 在0.-2的電壓密度下，面積比電容達到1397.-2，在-2的電壓密度下，面積比電容為1041.-2。 在-2的電壓密度和彎曲狀態下，次循環后比電容保持率達到92.9%。 該電極材料兼具柔韌性、重量輕和優異的電物理特性，顯示出潛在的應用前景。

研究成果以“of--”為題發表于國際知名期刊，并入選2021年第一期。

[圖解指南]

圖1 復合電極材料的合成示意圖。

圖 2/N-CMT 的結構表征。

(a,b) 三聚氰胺的 SEM

(cf)/N-CMT 的 SEM

(gl)/N-CMT 能譜

(m)/N-CMT 的 XRD

(n)/N-CMT甲烷吸附-脫附曲線

圖 3 柔性儲能元件的電物理特性。

(a) 柔性元件示意圖

(b) 柔性元件及其發光 LED 燈泡的數碼照片

(c) 柔性元件在不同彎曲狀態下的CV

(d) 柔性元件的 GCD

(e) 柔性元件的循環性能

【概括】

綜上所述，作者以三聚氰胺泡沫為原料，制備了三維摻氮碳管泡沫電極材料，通過簡單的離子吸附、氣相擴散沉積和熱處理合成了鎳鐵氧體/摻氮碳管泡沫復合材料。 . 電極材料。 所得電極材料可直接用于柔性超級電容器的組裝，取得了非常好的儲能效果。

【文章鏈接】

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DOI：10.1002/小。

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