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2017-06-26 23:05 |
科學(xué)家實(shí)現(xiàn)一步法高效制備石墨烯/黑磷烯平面超級(jí)電容器
近日，中國(guó)科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所二維材料與能源器件研究組研究員吳忠?guī)泩F(tuán)隊(duì)與中國(guó)科學(xué)院金屬研究所研究員任文才團(tuán)隊(duì)合作，通過(guò)掩膜版協(xié)助一步過(guò)濾法制備出具有疊層結(jié)構(gòu)的二維黑磷烯與石墨烯復(fù)合微電極。該電極可直接轉(zhuǎn)移到柔性基底作為平面超級(jí)電容器，在離子液體中顯示出優(yōu)異的能量密度和良好的機(jī)械柔韌性。相關(guān)研究成果發(fā)表在《美國(guó)化學(xué)會(huì)-納米》（ACS Nano）雜志上（DOI：0.1021/acsnano.7b03288）。 ?9T,sX:
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可穿戴和便攜式電子產(chǎn)品的快速發(fā)展，極大地促進(jìn)了現(xiàn)代社會(huì)對(duì)高能量密度、輕量便攜化、柔性化的儲(chǔ)能器件的需求。平面超級(jí)電容器由于其具有厚度薄、體積小、功率密度高、循環(huán)壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)被認(rèn)為是集成電子器件中重要的微電源儲(chǔ)能器件而備受關(guān)注。然而，以往制備平面化微型電容器的制備工藝復(fù)雜，通常需要采用光刻蝕、等離子體刻蝕等較為苛刻的技術(shù)手段，因此，發(fā)展出一種簡(jiǎn)單、高效制備高性能平面型微型化超級(jí)電容器的方法十分必要。 }{[p<pU$C
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最近，該研究團(tuán)隊(duì)利用高導(dǎo)電的石墨烯納米片和高容量的黑磷烯納米片為電極材料，在平行交叉模板協(xié)助下，通過(guò)簡(jiǎn)單的一步過(guò)濾法構(gòu)筑出具有疊層結(jié)構(gòu)的、高導(dǎo)電石墨烯/黑磷烯圖案化的復(fù)合微電極，將該電極應(yīng)用于平面型超級(jí)電容器，在離子液體中表現(xiàn)出較高工作電壓（3V）和能量密度（11.6mWh/cm3）。此外，在高度彎曲狀態(tài)下，該平面超級(jí)電容器仍能保持良好的性能。這種器件加工策略不僅簡(jiǎn)單易行，而且在器件制備過(guò)程中無(wú)需加入常規(guī)的金屬集流體、內(nèi)部互聯(lián)或接觸體，可構(gòu)筑模塊化器件，進(jìn)而獲得高的容量和輸出電壓。 7p {2&YhB
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上述工作得到國(guó)家自然科學(xué)基金、國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、國(guó)家青年千人計(jì)劃、遼寧省自然科學(xué)基金、博士后基金等項(xiàng)目的資助。 b8 6c[2
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文章鏈接：http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acsnano.7b03288 m$g{&
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