被認為具有作為柔性基底更高的潛力。對于贗電容器,金屬氧化物(CO3O4、MnO2、Mn3O4、NiO和RuO2)作為電極材料得到了廣泛的研究,其利用快速可逆的法拉第氧化還原反應來存儲和釋放能量。其中,Mn3O4由于具有良好的環境相容性、低成本、豐富的自然資源以及較大的比電容,在贗電容電極材料中有著巨大的潛力。但是,由于Mn3O4導電性差(10-5~10-6 s cm-1),穩定性相對較低,潤濕面積小,阻礙了其在高性能超級電容器中的應用 武漢大學物理科學與技術學院 潘春旭教授課題組,長期致力于碳納米材料的制備與應用。最近,博士生孫立等人利用廉價三聚氰胺海綿(MS),
並且在-20°C~80°C的極端溫度環境中仍然能夠維持優異的電化學性能。研究成果發表在《Journal of Alloys and Compounds》上(2020錛 849: 156666)錛並獲得授權國家發明專利一項。 主要創新性成果如下:1)碳骨架結構中的N/P原子不僅降低了電阻,而且增加了電壓窗口(6 M KOH電解質中為1.2 V,1 M Na2SO4電解質中為1.7 V);2)在電流密度為0.2 A g-1時,比電容可達到583 F g-1,而且在6 M KOH電解質中進行5000次循環後,電容仍然可保持95%。3)組裝後的對稱液態電解質超級電容器呈現了優異的電化學性能,例如在功率密度為212.5 W kg-1時能量密度可達到23.2 Wh kg-1,在1M Na2SO4電解質中當電流密度為0.5 A g-1時具有出色的電容性能231 F g-1。4)以6 M KOH和1 M Na2SO4凝膠為電解質組裝全固態對稱超級電容器,仍然顯示出優異的比電容,分別高達298 F g-1和156 F g-1,機械彎曲和寬溫度範圍(-20~80°C)循環500次電容仍然保持在90%以上。NPCF/Mn3O4具有制備方法簡單、成本低、環境友好、柔性、寬溫度、重量輕、可以大規模生產等特點,在超級電容器領域由重要的應用前景。 相關論文和專利信息:發表論文:Li Sun錛 Qiang Fu錛 and Chunxu Pan: "Mn3O4Embedded 3D Multi-Heteroatom Codoped Carbon Sheets/Carbon Foams Composites forHigh-Performance Flexible Supercapacitors"錛 Journal of Alloys and Compounds錛 2020錛849: 156666 (10 pages).(工程技術二區top,材料二區,影響因子(IF):4.65)https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2020.156666 授權專利:潘春旭,孫立:“Mn3O4功能化N/P共摻雜碳片嵌入的3D碳泡沫復合材料及其制備方法與應用”,專利號:ZL 201910954671.4,申請日期:2019年10月09日,授權發文日:2020年09月02日。================,
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