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中科院大连化物所石墨烯基电容器研究取得新进

发布时间:2017-12-04 阅读:

  中科院大连化学研究所石墨烯衬底电容器取得新进展 - 新闻中心 - 科学网

  近日,中国科学院大连物理与化学研究所研究员吴中枢率领二维材料和能量装置研究小组与中国科学院院士,宝鑫研究团队在柔性,平面化和集成化研究方面取得了进展全石墨烯超级电容器。在制造任何形状的超级电容器及其模块化集成方面,相关研究发表在美国化学会纳米杂志上。

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  \\ u0026超薄,超轻,灵活,非常规的微/纳电子器件的快速发展,对微纳能源系统提出了更高的要求。传统的储能装置,如锂离子电池和超级电容器,形状单一,体积大,体积大,质量高。还存在电解质泄漏,导电添加剂和粘合剂的使用以及较厚的隔膜等问题。同时,采用两个基板不利于器件的机械灵活性提高,不能满足多样性,灵活性,多功能集成电路的要求。所以需要开发新的储能装置。

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  研究人员提出了在单个基板上构建任何形状的平面超级电容夹层的概念。电化学石墨烯被用作电极材料,纳米氧化石墨烯是一种膜。在形状可调的掩模版的帮助下,通过逐层夹心结构的平面超级电容器在柔性衬底上成功地制造具有任何形状和完整石墨烯基底的氧化石墨烯薄膜。与传统柔性器件相比,电容器不仅具有矩形,圆形,空心方形,数字,字母和更复杂的交叉线性等形状多样性,而且具有更高的体积比容量(280F / cm3),高能量密度2.9mWh / cm3)和优异的机械灵活性。在不同的弯曲试验中,比容量基本没有损失。通过用凝胶电解质覆盖有效电极面积,可以有效调节单个装置的比容量。同时该制造方法可适用于大规模生产和自整合,实现了多器件串和并联一体化,无需使用传统的金属线和触点,有效地调节了模块化电源的输出电压和容量。

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  该工作在材料选择,电极制备,电解质和膜选择,器件组装和模块化集成等方面都有所创新,为任何形状的储能器件的有效建设,生产和一体化提供了科学依据。

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  上述工作由国家青年千人计划,国家重点研究发展计划,国家自然科学基金和辽宁省自然科学基金资助。

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