Chinesische Akademie der Wissenschaften Graphen Supercapacitor Forschung Durchbruch

- Mar 17, 2017-

Vor kurzem hat die chinesische Akademie der Wissenschaften Institut für Plasma-Wissenschaft, Institut für Plasma-Physik, Wang Qi und Nanjing Normal University Professor Han Min Task Force in der High-Performance-Heteroatom Dotierung Graphen Nanostrukturen der groß angelegten Vorbereitung und seine flexiblen alle solide Supercapacitor Anwendungen haben Neue Fortschritte gemacht. Einige der Forschungsergebnisse wurden online in der internationalen Zeitschrift Small veröffentlicht und als InsideFrontCover des Magazins ausgewählt.

Um dem wachsenden Bedarf an flexiblen und tragbaren elektronischen Produkten gerecht zu werden, besteht dringend die Notwendigkeit, flexible Vollast-Stromquellen oder Energiespeicher zu entwickeln. Um dieses Ziel zu erreichen, besteht der Schlüssel darin, sowohl ausgezeichnete Energiespeicherung als auch mechanische Eigenschaften des Elektrodenmaterials zu entwerfen und zu entwickeln. Die Anwesenheit von Heteroatom-Dotierstoff-Graphen und 2D-geschichteten Metallsulfid (LMCs) -Nanostrukturen stellt eine neue Chance für die Konstruktion von Hochleistungs-Elektrodenmaterialien dar, aber ihre Energiespeichereigenschaften (Energiedichte, Zyklusstabilität usw.) müssen noch weiter verbessert werden . Ob die beiden Arten von Materialien "Ehe" oder Kopplung sein können, so dass Hochleistungs-Elektrodenmaterialien entstehen, ist immer noch ein materieller und chemischer Bereich von herausfordernden Themen.

Angesichts der oben genannten Probleme führten Wang Qi und Han Min Task-Gruppe eine kooperative Forschung durch, indem sie die kontrollierbare thermisch umgesetzte Öl-Amin-verpackte SnS2-SnS-Mischphasen-Nanoplatten-Vorläuferstrategie, klug organische Moleküle der Karbonisierung, Dotierung, Phasenumwandlung und (SG) und SnS Hybrid-Nanoschichten wurden erfolgreich in situ synthetisiert und zusammengebaut. Die neuartigen 3D-porösen SnS / SG-Hybrid-Nanostrukturen wurden erfolgreich durch die Selbstorganisation und andere wichtige physikalische und chemische Prozesse realisiert. (HNAs, wie in Abbildung 1 gezeigt). Im Vergleich zur traditionellen Synthesestrategie hat diese Methode die Vorteile von einfacher, hoher Effizienz, guter Reproduzierbarkeit und großtechnischer Vorbereitung, die den Grundstein für die Erweiterung und Erweiterung der Anwendung von Doping-Graphen-Werkstoffen in wichtigen technischen Bereichen wie saubere Energie, Fotoelektrizität und Spüren In dem Drei-Elektroden-System wurde die KOH-Lösung als Elektrolyt, das erhaltene 3D-Graphen-Verbundwerkstoff-Massenverhältnis von bis zu 642Fg-1 (Stromdichte von 1Ag-1), viel höher als der kürzlich berichtete Graphenkomplex und andere elektroaktive Materialien ( Wie somatische und nanoskalige SnS und ihre Komplexe, G-Mn3O4 Nanostäbe, G-CoS2, 2DCoS1.07 / NC Nanokomposite, etc.).

Anschließend wurde ein flexibler All-Solid-State-Superkondensator ASSSCs entwickelt, um eine ausgezeichnete elektrochemische Energiespeicherleistung zu erzielen: ein Flächenverhältnis von bis zu 2,98 mFcm-2, hervorragende Langzeit-Zyklusstabilität (99% für 10000 Zyklen), ausgezeichnete Flexibilität und mechanische Stabilität (die mehr als 1000 Mal und die gleiche Leistung gefaltet oder gebogen werden kann), besser als die gemeldeten Graphen, 2DSnSe2 und SnSe und 3DGeSe2 nanostrukturierte flexible ASSSCs.

Diese Arbeit präsentiert eine neue Strategie für die In-situ-Integration und die Montage von 2D-Nanostrukturen, um 3D-poröse Hybrid-Nanostrukturen oder Skelettmaterialien zu konstruieren und hat die Aussicht auf eine großmaßstäbliche Vorbereitung für zukünftiges rationales Design von Hochleistungs-Hybrid-Elektrodenmaterialien, Entwicklung Flexible Stromquellen oder Energiespeichervorrichtungen ebnen den Weg. Darüber hinaus wird durch die Optimierung der Design und Kombination, wird auch erwartet, dass die anderen Arten von multifunktionalen 3D-porösen Skelett Material zu verlängern, Follow-up-Arbeit ist im Gange.