把海胆状的钛酸钠作为负极,多孔活化石墨烯作为正极,当它们连系时会发生如何的“火花”?记者近日从中国科学院年夜连化学物理研究所得悉,该所吴忠帅研究员团队与包信和院士团队合作,让“海胆”与石墨烯连系,开辟出具有高能量密度、高耐热机能的柔性钠离子微型超等电容器。
微型传感器、微型机械人、自供电微系统等都离不开微型电化学储能器件,该器件首要是指一类电极尺寸在微米规模内的小型化电源,被以为是柔性化、微型化、智能化集成电子产物的关头电源,今朝首要分为微型电池和微型超等电容器,和最近几年来呈现的杂化微型超等电容器。
据先容,微型电池具有较高的能量密度,但其功率密度较低;微型超等电容用具有较高的功率密度,但能量密度又较低。而杂化微型超等电容器则连系了微型电池的高能量密度和微型超等电容器的高功率密度的长处,成为一种新型的微型电化学储能器件,这此中比力有代表性的就是锂离子微型超等电容器。
锂离子微型超等电容用具有较高的能量密度和功率密度,但其年夜范围利用受制于金属锂的资本限制和较高的开辟本钱(锂的地壳品貌为0.006%)。与此相反,钠的地壳资本丰硕,占比达2.74%,开辟本钱较为低廉,与锂的电化学机能也较为类似,开辟出钠离子微型超等电容用具有主要的利用远景。
中科院年夜连化物所研发团队将海胆状的钛酸钠作为电池型的负极,多孔活化石墨烯为电容型的正极,连系高压离子液体凝胶电解液,成功构建出柔性化钠离子微型超等电容器。他们经由过程电池型负极和电容型正极的有用耦合,使钠离子微型超等电容器可以或许在3.5伏的高压下不变工作,高能量密度到达37.1毫瓦时/立方厘米,并构成超低的自放电速度。
研发职员先容,该钠离子微型超等电容用具有多标的目的快速离子分散通道,极年夜地下降了电荷转移电阻,并明显进步了功率密度。同时,因为器件的平面几何布局和离子凝胶电解液的不成燃性,该微型器件具有杰出的机械柔韧性和80℃的高温不变性。 (记者郝晓明)
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