南开大学梁嘉杰AEM:具有出色面容量的3D打印可拉伸微型超级电容器

研究团队:南开大学的梁嘉杰教授团队
研究内容:介绍了一种通过简便的3D打印和单方向冷冻法,制备了一种由Ti3C2Tx MXene纳米片、二氧化锰纳米线(MONWs)、银纳米线(Ag NWS)和富勒烯(C60)组成的假塑性纳米复合凝胶,构建出具有厚且蜂窝状多孔叉指状电极的固有可拉伸MSC。这种独特的架构利用厚电极和3D多孔导电支架以及相互作用的材料特性来实现更高的活性材料负载,更大的界面面积,以及更快的离子传输速度,从而提高面能量和功率密度。此外,具有富勒烯诱导的滑爽细胞壁结构的定向细胞支架促使电极可以承受较大的形变而不会断裂或表现出明显的性能下降。该MSC充满聚合物凝胶电解质时,在10 mV s-1的扫描速率下达到的216.2 mF cm-2的面电容,并且在拉伸至50%时和1000次拉伸/释放后仍保持稳定。该MSC还具有较高的倍率能力,面能量密度为19.2 µWh cm-2,功率密度为58.3 mW cm-2,优于所有已报道的可拉伸MSC。
文献信息:3D-Printed Stretchable Micro-Supercapacitor with Remarkable Areal Performance(Adv. Energy Mater., 2020, DOI: 10.1002/aenm.201903794) [原文链接]

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