?科學(xué)家為高能量密度柔性超級電容器開發(fā)集成電極

近日，合肥物理科學(xué)研究院固體材料研究所趙邦川教授帶領(lǐng)的研究團(tuán)隊通過原位生長方法分別合成了三維多孔蜂巢狀的CoN-Ni3N/N-C納米片和氮化釩納米帶陣列。構(gòu)建了一個高能密度的柔性超級電容器裝置。研究結(jié)果發(fā)表在《先進(jìn)功能材料》雜志上。

過渡金屬氮化物(tmn)是高性能儲能器件的潛在電極材料，但其結(jié)構(gòu)的不穩(wěn)定性嚴(yán)重阻礙了其應(yīng)用。因此，構(gòu)建柔性、可穿戴、長壽命、高能量密度的新型儲能正極材料迫在眉睫。

在這項研究中，科學(xué)家們設(shè)計并制作了一種集成陰極，該陰極具有3D多孔蜂窩狀的CoN-Ni3N/N-C納米片，經(jīng)過后氮化處理后，通過溫和的溶劑熱方法在柔性碳布(CC)上生長。

進(jìn)一步的實驗證明，本征電導(dǎo)率提高，活性中心濃度增加。優(yōu)化后的CoN-Ni3N/N-C/CC具有優(yōu)異的電化學(xué)性能，可作為超級電容器的集成電極。

該超級電容器具有106μWhcm2的優(yōu)異能量密度，最大功率密度為40mWcm2，并具有良好的循環(huán)穩(wěn)定性。

本研究為下一代電化學(xué)儲能領(lǐng)域構(gòu)建高能柔性可穿戴電子器件提供了可行的策略。