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大連化物所二維有序介孔材料應用於微型超級電容器研究取得新進展

近日,我所二維材料與能源器件創新特區研究組(DNL21T3)吳忠帥研究員團隊與上海交通大學麥亦勇教授團隊合作,發展了一種通用的界麵自組裝策略,製備出一係列麵內平行柱狀的有序介孔聚合物/石墨烯複合納米片,並將其應用於平麵微型超級電容器,相關成果發表在《德國應用化學》(Angew. Chem. Int. Ed.)上。

二維材料,如石墨烯,是一類具有重要應用前景的平麵微型超級電容器電極材料。發展二維材料基複合介孔納米片,不僅可有效抑製片層的堆疊,增加比表麵積,而且可大大緩衝電極的體積膨脹,提高電解液離子的擴散和電化學性能。但是,目前報道的都是關於麵內垂直柱狀的介孔納米片,而麵內平行柱狀的有序介孔納米片的可控製備仍麵臨著很大挑戰。

該研究團隊發展了一種普適的界麵自組裝策略,製備出多種麵內平行柱狀的有序介孔聚合物/石墨烯複合納米片,包括聚吡咯/石墨烯、聚苯胺/石墨烯、聚多巴胺/石墨烯,並將其應用於全固態平麵微型超級電容器。這些納米片具有麵內平行柱狀的有序介孔,大小為11-12nm,厚度為25-27nm,同時結合了高電化學活性的贗電容聚合物和高導電性的雙電層石墨烯的優勢。該工作獲得的微型超級電容器,表現出了高體積比容量和能量密度,同時還具有優異的機械柔性和串並聯集成性能。該工作為可控製備二維麵內平行柱狀的有序介孔材料提供了新思路,為設計組裝高比能微型超級電容器提供了新策略。

本文來自中科院大連化物所,本文觀點不代表利特納米立場,轉載請聯係原作者。

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