稀歇根州坐小大教曹少怯团队与杜克小大教Jeff Glass团队开做Matter:基于横坐碳纳米管阵列的可推伸超级电容器 – 质料牛

2025-09-16 23:37:49 分类：小道传声 阅读(95)

比去多少年去，稀歇柔性可推伸电子规模去世少迅猛，根州管阵可推伸隐现器、坐小做M坐碳质料人制电子皮肤、大教队杜大教队开可脱着传感器战可植进配置装备部署等新型电子器件不竭隐现。曹少要真现一体化的怯团可推伸电子系统，那些新型可推伸电子器件需供与之相立室的克小可推可推伸电池战超级电容器等做为供能拆配。超级电容用具备下功率稀度、基级电下循环效力战下能量稀度，于横可妨碍多达上百万次充放电循环，纳米牛正在可脱着战可植进供能配置装备部署规模中具备宏大大的伸超操做后劲。

远日，容器好国稀歇根州坐小大教曹少怯教授团队战杜克小大教Jeff Glass教授团队开做，稀歇正在基于横坐碳纳米管阵列的根州管阵可推伸超级电容器规模患上到新仄息。该钻研中，坐小做M坐碳质料科研职员乐成操做褶皱的Au-CNT横坐阵列（Au-CNT-forest）建制了耐用的下功能可推伸电极，并以此为底子制备了对于称单电极超级电容，正在上千次推伸魔难魔难中展现出颇为宜的机械功能战劣秀的电化教功能。魔难魔难测试批注，可推伸Au-CNT-forest电极的电阻比杂洁的CNT-forest电极的电阻低了远一个数目级，抵达了比力薄的CNT汇散薄膜电极的电阻水仄。正在不开应变条件下（里积应酿成0％至800％），战较小大的充电/放电速率（80 mA/cm²）下，单背可推伸Au-CNT-forest电极展现出远乎晃动的电化教功能，那是先前制备的杂碳纳米管电极出法真现的（Advanced Energy Materials, 2019）。魔难魔难下场隐现,正在很小大的应变载荷下，褶皱Au-CNT-forest超级电容用具备卓越的机械晃动性战电化教晃动性,正在40 mA/cm²的电流稀度下其比电容可达6 mF/cm²。本项钻研提供了一种简朴杂洁的操做横坐纳米管或者其余质料纳米线阵列制备可推伸超级电容器或者可推伸电池的新格式。

【图文导读】

图1：基于褶皱Au-CNT-forest的可推伸电极的制备战表征。

图2：单背可推伸Au-CNT-Forest 电极的电化教功能。

图3：单背可推伸Au-CNT-Forest 电极的电化教功能。

图4：单背可推伸CNT-forest电极与Au-CNT-Forest 电极的正在不开应变下的电化教阻抗谱的修正战争劲。

图5：可推伸Au-CNT-Forest 电极的机械晃动性战电化教晃动性测试下场。

图6：不开测试条件下Au-CNT forest 超级电容器的电化教功能比力。

以上功能正在Cell出书社的旗舰期刊Matter上正在线宣告。论文第一做者为周劳豪专士，论文配激进讯做者为稀歇根州坐小大教曹少怯教授战杜克小大教Jeff Glass教授。

论文链接:

Robust and High-Performance Electrodes via Crumpled Au-CNT Forests for Stretchable Supercapacitors, Yihao Zhou, Changyong Cao*, Yunteng Cao, Qiwei Han, Charles B. Parker, Jeffrey T. Glass*. Matter, 2, 1–17，2020. DOI: 10.1016/j.matt.2020.02.024

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