兰州钠离子混合电容器研究新进展

2019-07-23| 分类: 镍碳超级电容器 | 浏览: 1013


    混合金属离子电容器具有高能量密度,高功率和长使用寿命,近年来已成为未来可持续新能源存储系统的重要发展方向。其中,由于钠源丰富,价格低廉,与锂的物理化学性质相媲美,钠离子电池和钠离子混合电容器是锂离子储能系统的有效替代品,发展势头迅猛。使用各种新的钠离子混合电容器。研究报告不断涌现。

中国科学院兰州化学物理研究所清洁能源化学与材料实验室研究员颜兴斌团队最近开放的孔隙结构,高表面积和可调节的新金属有机框架(MOF)结构。从MIL-125(Ti)和ZIF-8开始,在NaClO4 / EC中成功制备了具有稳定结构和快速动态性能的TiO2 / C纳米复合材料阳极材料和高品位表面3D级纳米多孔碳ZDPC阳极。 -PC有机电解质系统已成功构建了一种新型强大的混合钠离子电容器。

研究发现MOF衍生的TiO2 / C纳米复合材料由于有机配体热分解形成的TiO2纳米晶表面原位形成连续的导电网络,不仅有助于提高材料的导电性。它还可以有效地防止TiO2纳米颗粒在装载和卸载过程中的团聚和体积膨胀,并显着提高材料的循环稳定性和速度特性。微孔和中孔的独特孔结构和细小的TiO 2纳米晶可以有效地缩短离子扩散路径,增加活性材料与电解质的接触部位,有效地改善材料的动态行为。衍生自ZIF-8的3D梯度纳米多孔碳阴极通过原位引入氮和氧杂原子,结合高比表面积和微孔,中孔和De hi,改善了材料电解质的导电性和润湿性。大孔隙多孔结构确保该材料在有机电解质体系中仍表现出优异的电双层电容行为,并且比电容显着高于商业活性炭。基于质量比的正负优化和动态行为的适应性,成功构建了具有高能量密度,高功率和优良循环稳定性的新型储能装置TiO2 / C // ZDPC。 兰州钠离子混合电容器研究新进展

    混合金属离子电容器具有高能量密度,高功率和长使用寿命,近年来已成为未来可持续新能源存储系统的重要发展方向。其中,由于钠源丰富,价格低廉,与锂的物理化学性质相媲美,钠离子电池和钠离子混合电容器是锂离子储能系统的有效替代品,发展势头迅猛。使用各种新的钠离子混合电容器。研究报告不断涌现。

中国科学院兰州化学物理研究所清洁能源化学与材料实验室研究员颜兴斌团队最近开放的孔隙结构,高表面积和可调节的新金属有机框架(MOF)结构。从MIL-125(Ti)的和ZIF-8开始,在NaClO4 / EC中成功制备了具有稳定结构和快速动态性能的TiO2 / C纳米复合材料阳极材料和高品位表面3D级纳米多孔碳ZDPC阳极。-PC有机电解质系统已成功构建了一种新型强大的混合钠离子电容器。

研究发现MOF衍生的TiO2 / C纳米复合材料由于有机配热分解形成的二氧化钛纳米晶表面原位形成连续的导电网络,不仅有助于提高材料的导电性。它还可以有效地防止二氧化钛纳米颗粒在装载和卸载过程中的团聚和体积膨胀,并显着提高材料的循环稳定性和速度特性。微孔和中孔的独特孔结构和细小的TiO 2纳米晶可以有效地缩短离子扩散路径,增加活性材料与电解质的接触部位,有效地改善材料的动态行为。衍生自ZIF-8的3D梯度纳米多孔碳阴极通过原位引入氮和氧杂原子,结合高比表面积和微孔,中孔和De hi,改善了材料电解质的导电性和润湿性。孔隙多孔结构确保该材料在有机电解质体系中仍表现出优异的电双层电容行为,并且比电容显着高于商业活性炭。基于质量比的正负优化和动态行为的适应性,成功构建了具有高能量密度,高功率和优良循环稳定性的新型储能装置TiO2 / C // ZDPC。

这一成就是rec在Advanced Functional Materials(2018,DOI:10.1002 / adfm.201800757)上在线发表。这项工作得到了国家自然科学基金(21573265,21633263和51501208)和青岛自主创新计划基金(16-5-1-42-jch)的资助和支持。

钠离子混合电容器结构示意图和性能显示



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