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金属研究所:批量制备碳化钒/石墨烯电极用于柔性微型超级电容器

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放大字体  缩小字体    发布日期:2021-08-13  浏览次数:161
核心提示:微型级电容器(MSC)具有极高的功率密度和超长的循环寿命,在微型电源领域具有广阔的应用前景。然而,高能量密度柔性MSC的可扩展制造仍然是一个重大挑战。激光诱导的V8C7/rGO显示出高度多孔的微观结构,其中碳化钒纳米颗粒被原位合成并均匀地修饰在石墨烯纳米片上。
  成果简介
 
  微型级电容器(MSC)具有极高的功率密度和超长的循环寿命,在微型电源领域具有广阔的应用前景。然而,高能量密度柔性MSC的可扩展制造仍然是一个重大挑战。本文,中国科学院金属研究所李峰研究员团队在《Carbon》期刊发表名为“Scalable fabrication of vanadium carbide/graphene electrodes for high-energy and flexible microsupercapacitors”的论文,研究通过高效连续离心浇铸方法制备偏钒酸铵/氧化石墨烯(NH4VO3/GO)薄膜,再通过激光刻划来制备碳化钒/还原氧化石墨烯(V8C7/rGO)MSC。在30分钟内,可在柔性基板上生产20多个MSC,显示出可扩展制造的潜力
 
  激光诱导的V8C7/rGO显示出高度多孔的微观结构,其中碳化钒纳米颗粒被原位合成并均匀地修饰在石墨烯纳米片上。定义良好的体系结构赋予V8C7/rGO MSC优异的电化学性能。这些设备的面积电容可高达49.5 mF cm2,比rGO-MSCs高11倍。体积能量密度和功率密度可高达 3.4 mWh cm -3和 401 mW cm -3 ,与商用储能设备和大多数报道的 MSC 相竞争。此外,V8C7/rGO MSC具有良好的灵活性和可集成性,以及较长的循环寿命,具有良好的实际应用前景。
 
 
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