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◈ 新一代信息技术科研进展

华中科技大学首次在实验室实现了棉线基三维多级纳米结构的超级电容器

完成机构
发表期刊
发布时间
2013-07-30

💡这项突破是什么?

  新闻网讯 7月30日,国际高水平学术期刊Adv. Mater.刊发了以物理学院新进青年教师刘逆霜博士为第一作者的论文,报道了纳米材料与器件研究团队在超级电容研究领域取得的最新研究成果。该工作首次在实验室里实现了用于可携带能量储存的棉线基三维多级纳米结构的超级电容器。

  超级电容器作为新型能源存储器件具有高功率密度、高能量密度、长循环寿命和环境友好等诸多优势。近年来,柔性的、质量轻的、可折叠的、可携带的、线状电子器件倍受青睐。高义华教授带领的纳米材料研究团队化平淡为神奇,在棉线上浸泡单壁碳纳米管,然后依次电镀MnO2、PPy,形成三维多级纳米结构,其面电容密度在扫描速度为1 mV/s下高达1.49 F/cm2,将其组装成为超级电容器,多路串并联后成功驱动LED节段显示。

  着眼于此,该课题组以棉线为基底,形成线状器件;浸泡具有良好双电层电容特性的单壁碳纳米管做导电层,先后电镀廉价的具有较好赝电容特性的多孔花状MnO2和有机聚合物PPy。这些材料在作为赝电容材料的同时又提高了导电性,最后他们得到用于可携带能量储存的棉线基三维多级纳米结构的超级电容器。这项研究对可携带电子器件的发展具有深远而重要的意义。

  该工作中,纳米材料与器件科研团队多名成员历时七余月、克重重阻难、阅多方资料、做大量实验。这也是物理学院首次在Adv. Mater.(2012年影响因子为14.8)期刊上发表学术论文,表明学院在高档次论文发表方面有了新的突破。

  该工作得到了“973”项目(No. 2011CB933300), 国家自然科学基金 (Nos. 11204093, 11074082) 和华中科技大学校基金(Nos. 2012QN114, 2013TS033)的支持。文章链接: http://dx.doi.org/10.1002/adma.201301311。

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