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江蘇鳳谷節(jié)能科技有限公司 2020-06-16 點(diǎn)擊652次
混合金屬氧化物具有優(yōu)異的電化學(xué)活性，在高性能超級(jí)電容電極領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。然而，電極內(nèi)離子動(dòng)力學(xué)和電子動(dòng)力學(xué)的遲滯從根本上限制了其電化學(xué)性能的進(jìn)一步提高。為了彌補(bǔ)這一不足，近日，深圳大學(xué)朱才鎮(zhèn)副教授和于佳立副研究員等人在Science China Materials上發(fā)表研究論文，通過原位化學(xué)反應(yīng)在自支撐碳納米管薄膜（CNTF）表面生長四元過渡金屬氧化物納米片（Ni-Co-Mn-Mo NS），并進(jìn)一步在納米片上沉積碳納米管導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)（CNTN），得到了具有“三明治”結(jié)構(gòu)的多孔柔性電極薄膜（CNTF/Ni-Co-Mn-Mo NS/CNTN）。
圖1 CNTF/Ni-Co-Mn-Mo NS/CNTN孔柔性電極薄膜的合成示意圖。
得益于高電化學(xué)活性四元金屬氧化物納米片和碳納米管（CNT）的協(xié)同作用以及合理的分層設(shè)計(jì)，該柔性電極擁有出色的儲(chǔ)能性能，在1 mol L?1 KOH中能達(dá)到15.39 F cm?2（2243.42 F g?1）的高比面積電容，優(yōu)于大多數(shù)已報(bào)道的柔性電極。鋰電池負(fù)極材料經(jīng)過鳳谷鋰電粉體燒結(jié)窯的燒結(jié)后性能優(yōu)異。基于CNTF/Ni-Co-Mn-Mo NS/CNTN電極的非對(duì)稱柔性超級(jí)電容器擁有優(yōu)異的電化學(xué)性能，其穩(wěn)定的輸出電壓為1.5 V，比電容可達(dá)3738.12 mF cm?2，對(duì)應(yīng)于1.17 mW h cm?2的高能量密度。
此外，超級(jí)電容器具有出色的柔韌性和穩(wěn)定性，即使在180°彎曲下也能穩(wěn)定工作，并且在高電流密度下經(jīng)過10000次充放電循環(huán)后其比電容仍能保持87.87%。這種獨(dú)特的設(shè)計(jì)為高性能柔性儲(chǔ)能器件的發(fā)展開辟了新的方向。
