科学家为高能量密度柔性超级电容器开发集成电极

近日,合肥物质科学研究院(HFIPS)固体材料研究所赵邦川教授带领的研究小组通过合成3D多孔蜂窝状CoN-Ni 3 N/NC纳米片和氮化钒(VN)纳米带阵列分别采用原位生长法,构建了高能量密度柔性超级电容器装置。该结果已发表在Advanced Functional Materials 上。

过渡金属氮化物(TMNs)是用于高性能电势的电极材料的能量存储设备,但在结构的不稳定性严重阻碍了其应用。因此,迫切需要构建用于柔性、可穿戴、长寿命和高能量密度储能设备的先进正极材料。

在这项研究中,科学家设计并制造了具有 3D 多孔蜂窝状 CoN-Ni 3 N/NC 纳米片的集成阴极,该纳米片在经过后氮化处理后通过温和的溶剂热法在柔性碳布 (CC) 上生长。

进一步的实验证明,本征电导率提高,活性位点浓度增加。它利用了优化的 CoN-Ni 3 N/NC/CC,可用作超级电容器的集成电极,以实现卓越的电化学性能。

该超级电容器具有 106 μWh cm 2的出色能量密度和40 mW cm 2 的最大功率密度,显示出出色的循环稳定性。

这项工作为在下一代电化学储能领域构建高能柔性可穿戴电子设备提供了可行的策略。

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