對于超級電容器而言,二氧化錳(MnO2)具有良好的電化學(xué)性能和自然儲量豐富等優(yōu)點,但導(dǎo)電性差這一特點卻限制了其應(yīng)用的前景。經(jīng)過氫化作用后ZnO納米線的電化學(xué)性能與導(dǎo)電性能都得到極大地提高,受到這一實驗現(xiàn)象的啟發(fā),暨南大學(xué)和北京納米能源與系統(tǒng)研究所的科研人員設(shè)計和制作了生長在碳布上的氫化單晶ZnO@非晶ZnO摻雜的 MnO2核殼納米電纜(HZM)上作為超級電容器的電極,它具備卓越的性能:面積比電容為138.7 mF/cm2;而質(zhì)量比電容為1260.9 F/g。高度柔性全固態(tài)超級電容器則由這些新型納米電纜(HZM)電極和聚乙烯醇/LiCl電解質(zhì)組成。這種裝置取得了高達(dá)26 mF/cm2的總面積比電容,并在10000個充電/放電周期后,還保留了87.5%的原始電容。結(jié)合了串聯(lián)超級電容器和染料敏化太陽能電池的一種集成電源組還可被用于獨立的自供電系統(tǒng)。
這種超級電容器裝置在性能上具有很多優(yōu)勢,如容量高、壽命長、靈活性高和漏電流低等。這種氫化ZnO核具有更大的電荷濃度;而ZnO摻雜的MnO2殼則具備了更好的導(dǎo)電性,正因為具有這些特點,這種超級電容器才具有了較高的性能。
暨南大學(xué)和北京納米能源與系統(tǒng)研究所的科研人員研制的這種HZM的柔性超級電容器將促進(jìn)柔性能源存儲裝置的基礎(chǔ)研究與技術(shù)的發(fā)展。這種柔性全固態(tài)超級電容器作為開關(guān)電源在獨立自供電系統(tǒng)中應(yīng)用的可能性也被證實,未來有望獲得更廣泛的應(yīng)用。
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圖1. HZM核殼納米結(jié)構(gòu)在碳布上的合成過程圖解說明,以及通過掃描透射電子顯微鏡獲得的Mn、Zn、O三種元素的分布圖。
這種超級電容器裝置在性能上具有很多優(yōu)勢,如容量高、壽命長、靈活性高和漏電流低等。這種氫化ZnO核具有更大的電荷濃度;而ZnO摻雜的MnO2殼則具備了更好的導(dǎo)電性,正因為具有這些特點,這種超級電容器才具有了較高的性能。
暨南大學(xué)和北京納米能源與系統(tǒng)研究所的科研人員研制的這種HZM的柔性超級電容器將促進(jìn)柔性能源存儲裝置的基礎(chǔ)研究與技術(shù)的發(fā)展。這種柔性全固態(tài)超級電容器作為開關(guān)電源在獨立自供電系統(tǒng)中應(yīng)用的可能性也被證實,未來有望獲得更廣泛的應(yīng)用。
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圖1. HZM核殼納米結(jié)構(gòu)在碳布上的合成過程圖解說明,以及通過掃描透射電子顯微鏡獲得的Mn、Zn、O三種元素的分布圖。