中国科大成功制备柔性超级电容器

近日,中国科学技术大学化学与材料科学学院教授马明明课题组设计了一种由导电聚苯胺和聚乙烯醇通过动态化学键交联形成的高强度超分子水凝胶,并将其作为电极材料制备了具有高比容量和稳定性的柔性全固态超级电容器。该成果在线发表在Angew. Chem. Int. Ed.(DOI: 10.1002/anie.201603417)上。论文的第一作者是课题组博士生李湾湾。 具有电化学活性的水凝胶有望成为柔性储能材料,在柔性电子器件领域有广泛的应用前景。但现有的电活性水凝胶的力学性能和稳定性较差,难以满足柔性超级电容器对电极材料的要求。因此,设计发展具有优良的力学性能和稳定性的电活性水凝胶材料具有重要的应用价值。 针对这一目标,马明明课题组运用超分子结构设计的原理,用硼酸酯键将刚性的聚苯胺和柔性的聚乙烯醇在分子水平上进行自组装,形成具有三维动态网络结构的高强度电活性超分子水凝胶。该水凝胶的拉伸强度达到5.3 MPa,断裂伸长率达到250%,......阅读全文

站立石墨烯微型超级电容器研究取得新进展

  近日,中科院大连化物所吴忠帅研究员与包信和院士、中科院物理研究所郭丽伟研究员合作,采用高温热解SiC法制备出高堆叠密度、单取向阵列、直接键合基底的站立石墨烯,并将其应用于高功率微型超级电容器。相关研究成果发表在美国化学会纳米期刊上。  多功能集成电路的不断发展增加了对小型化、集成化微纳储能系统的

用于高效能量存储的碳基超级电容器

  化石能源的日益消耗及其不断上涨的价格已经引起了人们的高度关注,因此发展环境友好的能源产生方式及储能技术就显得尤为迫切。近期,电化学超级电容器和电池等储能器件方面的研究如火如荼。  现代电子器件的发展强烈地依赖于具有高能量密度和功率密度的高效能源。就这一点而言,电化学超级电容器(ESCs)展现出了

超级电容器多孔炭首个国际标准正式对外发布

  近日,由中国科学院山西煤炭化学研究所主持,宁波中车新能源科技有限公司、深圳市标准技术研究院及国家纳米科学中心共同参与制定的国际标准——电化学电容器多孔炭(简称电容炭)-空白详细规范,经国际电工委员会纳米电工产品与系统技术委员会通过,正式对外发布。该标准是由中科院煤化所709组技术团队承担制定工作

俄芬科学家联合研发出柔性超级电容器

  俄罗斯斯科尔科沃科技学院与芬兰阿尔托大学的科研人员联合研发出柔性超级电容器,其电极采用单层碳纳米管,而绝缘层则采用氮化硼纳米管制备。电容器可承受变形,且具有制造简单、使用寿命长的特点。相关成果发布在《Scientific Reports》科学期刊上。   俄芬联合科研团队回归到“古典”技术路线,

高性能石墨烯基超级电容器研究中取得进展

  超级电容器作为新型储能器件,具有功率密度高、充电时间短、使用寿命长等优点,但其能量密度一直受限于电极材料的性能。中科院电工研究所马衍伟课题组通过金属镁热还原二氧化碳气体,成功制备出富含孔道结构的石墨烯电极材料。   基于此石墨烯研制的超级电容器,在水系和有机电解液中表现出优异的功率特性和循环寿

传统材料全新结合-水泥和炭黑制成新型超级电容器

  美国麻省理工学院的一项新研究表明,人类拥有的最普遍且历史悠久的两种材料——水泥和炭黑,可能是构成一种新的、低成本储能系统的基础。以特定的方式将它们结合在一起,会得到一种导电纳米复合材料。该技术可促进太阳能、风能和潮汐能等可再生能源的使用,使能源网络在可再生能源供应波动的情况下保持稳定。相关论文1

韩国利用传统纸张开发出超级电容器元件

  超级电容器是提高电容器容量的核心部件。与二次电池相比,超级电容器能量密度(充电量)较小,但可以瞬间提高功率(锂电池的五倍)。韩国高丽大学研究组利用传统纸张开发出了快速提高输出性能的超级电容器原件。研究组开发出新的单分子配体层状自组方法,在织物材质表面非常均匀、稠密地涂上纳米大小的金属及金属氧化物

水凝胶让器官变“通透”

  美国斯坦福大学的一个研究小组以水凝胶置换脂质分子,使生物器官标本可以透过光线。   研究小组在英国《自然》杂志网站宣布,借助这一方法,实验鼠大脑标本得以透光。此后借助着色手段,实验鼠大脑内部组织结构得以清晰显现。   斯坦福大学工程学院新闻办公室副主任安德鲁·迈尔斯11日告诉记者,这项研究与

水凝胶半导体材料问世

在最新一期《科学》上,美国芝加哥大学普利兹克分子工程学院团队展示了界面生物电子学领域的新突破:他们创造出具有强大半导体功能的新型水凝胶材料。这种新型蓝色凝胶能够在水中像海蜇一样浮动,同时还具有出色的半导体功能,可实现生物组织与机器之间的信息传输。  理想的用于连接电子组件和活体组织的材料应当是柔软、

青科大在超级电容器电极材料研究领域取得新突破

近日,青岛科技大学中德科技学院教授李镇江泰山学者团队在超级电容器电极材料研究领域取得突破性进展,该成果由中德科技学院新引进青年教师赵健和李镇江团队成员共同完成,并以“A High-Energy Density Asymmetric Supercapacitor Based on Fe2O3Nan

新疆理化所超级电容器材料研究取得新进展

  超级电容器(Supercapacitor)作为21世纪新型能源器件越来越受到人们的重视。目前,商业化超级电容器电极材料主要集中于碳基材料,但碳基电极材料存在着比容量偏低、孔径分布不均等问题。因此,寻找新的碳源及活化技术,探索有效孔结构和表面性质的控制技术,研发碳复合材料,降低生产成本等对提高碳基

兰州化物所石墨烯离子液体基超级电容器研究获进展

  作为一种新型的储能器件,超级电容器因其具有功率密度高、循环寿命长、能瞬间大电流快速充放电、工作温度范围宽、无记忆效应、免维护、安全、无污染等特点,在电动汽车、不间断电源、航空航天、军事等诸多领域有着十分广阔的应用前景,倍受各国政府和科学家的广泛关注,成为当前化学电源领域的研究热点之一。   中

合肥研究院在柔性超级电容器研究中取得进展

  近期,中国科学院合肥物质科学研究院固体物理研究所微纳技术与器件研究室研究员叶长辉课题组,在柔性超级电容器研究方面取得新进展,相关结果发表在Small 杂志上(Small, 2016, 12, 3059–3069)。  柔性可穿戴式及便携式电子器件,要求驱动其工作的供能器件不仅能提供足够的功率密度

兰州化物所超级电容器用石墨烯电极材料研究获进展

    石墨烯因具有优异的物理、化学以及机械性能而成为材料领域的研究热点之一,国内外研究人员围绕石墨烯的可控制备及其在化学储能器件中的应用开展了大量的研究工作。在中科院“百人计划”和国家自然科学基金项目支持下,中国科学院兰州化学物理研究所清洁能源化学与材料实验室低维材料与化学储能课题组围绕石墨烯在超

石墨烯量化制备及高性能超级电容器研究获进展

  日前,中国科学院电工研究所马衍伟研究团队在石墨烯量化制备及高性能石墨烯基超级电容器方面取得进展,提出以二氧化碳为原料,采用自蔓延高温合成技术,成功实现了兼具高导电性和高比表面积石墨烯粉体的快速、绿色、低成本制备。相关研究结果已发表于国际期刊《先进材料》(Advanced Materials, 2

大连理工:超级电容器解决储能材料研究难题

   大连理工大学化工与环境生命学部教授邱介山领导的能源材料化工学术团队在高性能储能设备所用储能材料的研究方面取得了新进展。近日,相关研究成果作为封面发表于《先进能源材料》期刊。  近年来,纯电动车和混合电动车等高性能新能源交通运输工具的发展态势强劲,与此同时,新型高效储能设备的设计和开发也成为摆在

大连化物所光还原石墨烯微型超级电容器研究获进展

  近日,中国科学院大连化学物理研究所二维材料与能源器件研究组研究员吴忠帅团队利用紫外光还原氧化石墨烯技术,一步法实现了氧化石墨烯的还原与石墨烯图案化微电极的构筑,批量化制备出不同构型的微型超级电容器。相关研究成果发表在ACS Nano(DOI:10.1021/acsnano.7b01390)上。 

兰州化物所高性能锂离子混合超级电容器研究获进展

  在中国科学院兰州化学物理研究所“一三五”重点培育项目和国家自然科学基金等项目的资助下,兰州化物所清洁能源化学与材料实验室在高能量密度超级电容器研究方面取得新进展。   作为一种新型的储能器件,锂离子混合超级电容器具有比常规超级电容器更高的能量密度,因此近年来备受研究者和工业界的广泛关注。然而,目

中原工学院制备出超高比容超级电容器新材料

  河南中原工学院先进材料研究中心教授米立伟带领储能研究团队,率先利用温和剥离法制备出了超薄氢氧化镍纳米片组装的微米花超级电容器电极材料。相关成果日前发表于《纳米研究》杂志。  据了解,氢氧化镍具有较高的理论比容量,并且廉价、环境友好,是超级电容器最佳的电极材料之一,但自身较差的导电性极大地降低了其

颠覆!内部结构越混乱,超级电容器储电性能越高

超级电容器是一种类似电池的设备,可以在几秒钟或几分钟内充满电。在追求更高效能量存储和转换技术的道路上,超级电容器因其快速充电和耐用的储能特性而备受瞩目。然而,相对于电池,超级电容器长期以来面临着能量密度较低的挑战,使其不适合提供长期能量存储。微孔活性碳材料作为商用超级电容器中最常用的电极材料之一,一

高能镍碳超级电容器问世-解决电动车电源问题

  你看满大街上跑的汽车,有几辆是电动车?  2008年北京奥运会,2010年上海世博会,人们看见电动汽车上路了,跑起来了。让人振奋!  可是,到了今天,电动汽车还是“雾里看花”。  怎么回事呢?  周国泰院士斩钉截铁地说,问题出在电动车的电源上。电动车的电池技术还没有“过关”。  

功能化聚苯胺的特性介绍

导电聚合物的研究得到了长足的发展。聚吡咯、聚噻吩、聚苯胺目前已成为最受关注的三大导电高分子品种。尤其是聚苯胺,其合成原料易得、合成方法简单,成本远比聚噻吩和聚吡咯低,同时具有良好的环境稳定性、导电性、电致变色性、质子交换性等性能,成为研究最多的、最有应用前景的导电聚合物之一。目前,人们通过在聚苯胺链

超级隔热陶瓷气凝胶可用于航天领域

超级隔热陶瓷气凝胶材料在高温下保持了结构稳定的良好力学和耐高温性能。兰州大学供图  兰州大学土木工程与力学学院青年教授张强强与哈尔滨工业大学、美国加州大学洛杉矶分校和伯克利分校的学者合作,研制出一种同时具备超轻、高力学强度和超级隔热三大特点的陶瓷气凝胶。利用其设计的超级隔热系统可应用于航天器等领域。

大连化物所研制高能量密度的柔性钠离子微型超级电容器

  近日,中国科学院大连化学物理研究所二维材料与能源器件研究组(DNL21T3)研究员吴忠帅团队与中科院院士包信和团队合作开发出具有高能量密度、高柔性、高耐热性能的柔性平面钠离子微型超级电容器。  微型化电化学储能器件已被广泛认为是柔性化、微型化、智能化集成电子产品的关键电源,如遥感器、微型机器人和

大连化物所开发高能量密度的柔性钠离子微型超级电容器

  近日,中国科学院大连化学物理研究所二维材料与能源器件研究组(DNL21T3)研究员吴忠帅团队与中科院院士包信和团队合作开发出具有高能量密度、高柔性、高耐热性能的柔性平面钠离子微型超级电容器。  微型化电化学储能器件已被广泛认为是柔性化、微型化、智能化集成电子产品的关键电源,如遥感器、微型机器人和

研究制备出可自然降解的可植入微型超级电容器

  近日,中国科学院大连化学物理研究所研究员吴忠帅团队和辽宁省肿瘤医院张鑫丰教授团队合作,在环境友好和可植入式储能器件开发方面取得新进展,研制出了可自然降解且生物相容的可植入微型超级电容器。相关成果发表在《美国化学会 纳米》上。  超级电容器是一种能量储存器件,它利用电解质离子在电极表面、近表面发生

研制出硫掺杂石墨烯基柔性全固态超级电容器

  近日,中国科学院合肥物质科学研究院等离子体物理研究所博士王奇和南京师范大学教授韩敏课题组合作,在高性能杂原子掺杂石墨烯基纳米结构的规模化制备及其在柔性全固态超级电容器应用方面取得新进展。部分研究成果已在线发表于国际期刊Small上,并被选为该杂志的Inside Front Cover。  为满足

上海硅酸盐所合作在超级电容器研究中取得进展

  轻质量、柔性的高效储能材料在日常生活中扮演了非常重要的角色。超级电容器因其高功率密度、长循环寿命而被认为是最有应用前景的新型储能材料。有序介孔碳作为超级电容器领域的明星材料,具有理论储能容量高、结构有序和稳定性高的优点,引起了储能研究工作者的广泛关注和研究。然而,介孔碳的微结构高缺陷,电子导电率

深圳先进院研发出高效低成本锌离子混合超级电容器

  近日,中国科学院深圳先进技术研究院功能薄膜材料研究中心研究员唐永炳团队成功研发出一种新型锌离子混合超级电容器,该工作对研究基于多价载流子的新型储能器件具有重要借鉴意义。  为了缓解大量使用化石能源造成的资源短缺及环境污染问题,各个国家正在加快对太阳能、风能、水利、潮汐能等可再生能源的利用。但可再

科学家离子置换方法制备出超级电容器新材料

  日前,记者从郑州大学了解到,该校化学与分子工程学院副教授陈卫华博士带领的课题组,在国家自然科学基金和河南省教育厅基础研究计划等项目支持下,率先利用部分离子置换的方法制备出高性能硫化物超级电容器电极材料,相关研究成果发表在最近一期由美国化学会主办的《材料化学期刊》上。  据悉,与传统电容器相比,超