分级多孔碳结构作为超级电容器电极材料
由于碳材料优良的导电性,可裁剪性,价格低廉,它已被广泛研究作为超级电容器的电极材料。几十年来,碳基超级电容器电极的电容一般保持在100和200 F g-1之间。近来,一种被称为分级多孔碳的新型碳材料,其电容超过了300 F g-1,该类材料实现了传统碳材料在超级电容器应用中的新突破。分级多孔碳含有不同尺寸的孔(从微孔到大孔),很多孔结构相互连接并以分级的形式组装起来。实验研究和理论调查共同证明,微孔的存在提供了大的表面积以增强电荷存储能力,而中孔,大孔和等级结构可改善电解质渗透和促进离子扩散。本文首先介绍了不同孔的类型和分级多孔结构的定义,然后讨论和例证其主要的合成方法。此外,从分子水平理解孔径大小,孔内官能团,孔分布和电容性能之间的关系。在文中的最后,提出了分级多孔碳用于超级电容器的挑战和机遇。......阅读全文
分级多孔碳结构作为超级电容器电极材料
由于碳材料优良的导电性,可裁剪性,价格低廉,它已被广泛研究作为超级电容器的电极材料。几十年来,碳基超级电容器电极的电容一般保持在100和200 F g-1之间。近来,一种被称为分级多孔碳的新型碳材料,其电容超过了300 F g-1,该类材料实现了传统碳材料在超级电容器应用中的新突破。分级多孔碳含
废弃生物质多孔碳电容脱盐电极材料研究取得进展
近日,中国科学院城市环境研究所郑煜铭团队(污染防治材料与技术研究组)在废弃生物质多孔碳应用于电容脱盐方面取得新进展。该研究揭示了提高碳电极材料石墨氮含量对增强电容脱盐性能的内在机制。 碳材料因储量丰富、环境相容性高,成为电容去离子(Capacitive deionization,CDI)电极材
纳微分级结构的电极材料的优点
研究发现:具有纳微分级结构的电极材料可望具有优异的电化学性能。纳微分级结构是由具有纳米单元结构成的整体尺度在微米级的结构体系。 纳微分级结构材料主要包括纳米自组装结构材料、介孔材料以及纳米结构复合材料等 。这种结构的材料兼具纳米材料和微米材料的优点,不仅具有大的比表面积、短的锂离子扩散和电子传导路径
氮掺杂中空多孔碳纳米笼分级结构
氮掺杂中空多孔碳纳米笼分级结构,特点有氮掺杂碳、中空结构、富含空隙、微观纳米笼、分级结构、具有在酸性环境和碱性环境条件下的良好氧还原活性。离材料合成领域太久,这个反应路径好复杂,三个固体粉末混合在一起进行热解,感觉这个分级结构是个固相反应。这种固相反应产率和克级别生产难度会大一些。The decom
超高功率超级电容器电极材料:多孔三维寡层类石墨烯
双电层超级电容器(EDLC)具有功率密度高、循环寿命长、安全性好等优点,在消费电子产品、电动汽车、国防科技和航空等领域具有广泛的应用,相关研究成为当前的前沿热点。理想的EDLC电极材料应同时具备:1)高比表面积以确保足够的电荷存储空间;2)均衡分布的孔结构以利于电解液离子的快速输运,提升比电容和
城市环境所在废弃生物质多孔碳电容脱盐电极材料研究中取得进展
近日,中国科学院城市环境研究所郑煜铭团队(污染防治材料与技术研究组)在废弃生物质多孔碳应用于电容脱盐方面取得新进展。该研究揭示了提高碳电极材料石墨氮含量对增强电容脱盐性能的内在机制。 碳材料因储量丰富、环境相容性高,成为电容去离子(Capacitive deionization,CDI)电极材
超级电容器电极材料“瓶颈”获突破
原料来自于储量丰富提取便利的铁盐、碳等,能在常温常压下进行合成,不产生有毒有害气体……近日,南京理工大学夏晖教授团队成功合成了非晶FeOOH/石墨烯复合纳米片,这种新新型非晶材料将大幅降低超级电容器的成本,极大地推动其商业化。 一直以来,超级电容器电极材料的研究集中在纳米晶材料上,但是纳米晶
电容式液位计电极组的结构原因
电容式液位计电极组是一种液位非接触测量用的传感元件。至少由单稳态触发器、为前者提供触发脉冲的脉冲发生器、有源低通滤波器三部分电路组成。这三部分电路均由集成电路与少量阻容元件构成。由上、下二个电容式液位电极及其作固定用的支架构成。每个液位电极由左、右二块对称的极板组成,极板由衬底及用热压或电镀方式附着
电极材料改性新法可大幅提高电容器容量
功率密度高、充放电时间短、循环寿命长……说起超级电容器的好处很多,但是目前市场上的商用超级电容器容量普遍较低,影响了超级电容器的广泛应用。南京理工大学发现一种电极材料改性的方法,将大大提高电容器的容量。该成果已发表在最新一期国际权威刊物《先进材料》上。 超级电容器作为一种新型的高效储能装置,可
什么是多孔材料?
多孔材料是一种由相互贯通或封闭的孔洞构成网络结构的材料,孔洞的边界或表面由支柱或平板构成。多孔材料可表现为细或粗的粉体、压制体、挤出体、片体或块体等形式。其表征通常包括 孔径分布和总孔体积或孔隙度的测定。在某些场合,也需要考察其孔隙形状和流通性,并测定内表面和外表面面积。
中国科大设计出一种高性能超级电容器电极材料
近日,中国科学技术大学教授朱彦武课题组开发设计了一种三维分级多孔碳材料,作为超级电容器电极时,展示出优异的电化学储能行为。相关研究成果发表在5月3日的Advanced Materials 上。论文第一作者为课题组的硕士生徐进。 朱彦武团队前期通过氢氧化钾活化微波剥离的氧化石墨烯,制备出优异的超
可定制化全3D打印锌离子杂化电容器研制成功
近日,中科院大连化学物理研究所研究员吴忠帅团队提出了通过油墨直写成型和熔融沉积成型两种3D打印方法,构建全打印可定制水系锌离子杂化电容器的新策略。随后,团队利用该策略,成功构筑了具有分级多孔结构的高面容量正极和无枝晶稳定结构的锌金属负极,制备出了高比能、长循环稳定的锌离子杂化电容器。相关研究成
制备超级电容器电极材料的制备方法有哪些
超级电容器的类型比较多,按不同方式可以分为多种产品,以下作简单介绍。按原理分为双电层型超级电容器和赝电容型超级电容器:双电层型超级电容器1.活性碳电极材料,采用了高比表面积的活性炭材料经过成型制备电极。2.碳纤维电极材料,采用活性炭纤维成形材料,如布、毡等经过增强,喷涂或熔融金属增强其导电性制备电极
中国科大设计出一种储能性能优异的掺氮多孔碳材料
近日,中国科学技术大学教授朱彦武课题组利用富勒烯作为前驱体开发设计了一种具有优异储能性能的掺氮多孔碳。该研究成果发表在12月19日出版的《先进材料》(Advanced Materials)上(DOI:10.1002/adma.201603414)。 由于其高比表面积和大量的反应活性位点,掺氮多
多孔碳材料的定义
多孔炭材料是有不同尺寸孔结构的炭素材料,其具有高度发达的比表面积和孔隙结构,其孔径大小可从分子大小的超细纳米级微孔到适于微生物活动的微米级细孔,按照国际纯粹与应用化学联合会(IUPAC)的规定,按其孔径的大小可分为微孔(50nm)三种。作为一种新材料,其具有优异的物理化学性质,如导电、导热、耐高温,
多孔材料密度国标标准
1 多孔材料的密度国标标准是存在的。2 根据《多孔材料密度测定方法》(GB/T 17137-1997)国家标准规定,多孔材料的密度应该在ISO 845-1985规定的测定方法下进行测定。3 此外,针对不同类型的多孔材料,还有一些特定的国家标准,如耐火材料的多孔材料密度测定标准GB/T 2999-20
我所研制出可定制化全3D打印锌离子杂化电容器
近日,大连化物所催化基础国家重点实验室二维材料化学与能源应用研究组(508组)吴忠帅研究员团队,提出了通过油墨直写成型和熔融沉积成型两种3D打印方法,构建全打印可定制水系锌离子杂化电容器的新策略。团队利用该策略,构筑了具有分级多孔结构的高面容量正极,以及无枝晶稳定结构的锌金属负极,制备出
可定制化全3D打印锌离子杂化电容器
近日,大连化物所催化基础国家重点实验室二维材料化学与能源应用研究组(508组)吴忠帅研究员团队,提出了通过油墨直写成型和熔融沉积成型两种3D打印方法,构建全打印可定制水系锌离子杂化电容器的新策略。团队利用该策略,构筑了具有分级多孔结构的高面容量正极,以及无枝晶稳定结构的锌金属负极,制备出
最新电极材料改性方法发现-可大幅提高电容器容量
功率密度高、充放电时间短、循环寿命长……说起超级电容器的好处很多,但是目前市场上的商用超级电容器容量普遍较低,影响了超级电容器的广泛应用。南京理工大学发现一种电极材料改性的方法,将大大提高电容器的容量。该成果已发表在最新一期国际权威刊物《先进材料》上。 超级电容器作为一种新型的高效储能装置,可
石墨烯基超级电容器电极材料研究取得系列进展
中国科学院兰州化学物理研究所固体润滑国家重点实验室在石墨烯(Graphene)基超级电容器电极材料研制方面取得系列进展。 超级电容器是介于传统物理电容器和电池之间的一种新型储能器件,具有绿色环保、充电时间短、使用寿命长和工作温度范围宽等优点,其核心部件是性能优异的电极材料。石墨
只有泡沫镍和材料怎么制备超级电容器工作电极
超级电容器,将材料涂到泡沫镍上制备工作电极,是涂单面还是双面超级电容选用石墨做电极材料:第一,是因为石墨材料的电化学稳定性较好,可以让超级电容承受较高单体电压。电极不容易损耗。第二,是因为石墨材料加工速度快,成本低。第三,是因为石墨材料,重量轻,导热和导电性能好。用于超级电容器的电极材料主要是碳材料
中国科大纳米多孔V2O5电极材料研究取得新成果
近日,中国科学技术大学化学与材料科学学院陈春华教授研究小组设计制备出具有优异大电流充放电性能的三维多孔钒氧化物锂离子电池正极材料。相关研究成果发表在能源环境领域顶级期刊Energy & Environmental Science(2011, 4, 2854–2857)上。 该研
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
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
熊世权:分级材料构建电极-可实现多种重金属离子检测
重金属污染危害人类健康,因此对重金属离子的检测及作用机制研究具有重要的科学意义。近期,中国科学院合肥物质科学研究院技术生物与农业工程研究所熊世权等通过分级结构γ-AlOOH/Fe(OH)3和离子液体构建复合物电极材料,实现对Hg(II)和Cu(II)离子的分析。该工作对环境中多种重金属离子的检测
液体里打孔筑蜂巢-具有多孔结构的液体材料问世
一个国际联合研究小组日前宣称,他们合成了世界首种具有永久性多孔结构的液体材料。这种液体对气体具有极强的吸纳和溶解能力,有望提升目前许多化学反应的反应效率,并在碳捕获等场景中获得应用,相关论文发表在12日出版的《自然》杂志上。 以英国贝尔法斯特女王大学和利物浦大学为首的这个国际联合研究小组,合成
兰州化物所纳米多孔结构光阳极材料研究获系列进展
光电催化分解水制氢可实现太阳能到化学能的转化,是获得清洁能源的一个重要途径。如何发展具有高效太阳能光电催化性能的半导体光阳极材料是实现太阳能清洁应用的关键问题。纳米多孔半导体材料因其较高的比表面积、良好的光吸收等优异性能,在太阳能光电催化研究领域备受关注,然而纳米多孔材料的光吸收及其光电催化作用
超级电容器多孔炭首个国际标准发布
记者24日从中国科学院山西煤炭化学研究所获悉,日前由该所主持,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。该标准由中国科学院山西煤炭化学研
过程工程所制备出高储能性能的超级电容器多孔活性炭材料
在众多应用于超级电容器的活性炭材料中,中空活性炭纤维因其特殊的内部中空结构而具有更快的吸附/脱附速率、更小的吸附/脱附阻力、更大的吸附容量等优势而受到各国研究学者的注意,通常用于合成制备中空活性炭纤维的原料为沥青、酚醛树脂等不可再生的石油类资源,且需经过纺丝、预炭化、高温炭化(800~1000℃
兰州化物所在钠离子混合电容器研究方面取得新进展
金属离子混合电容器集高能量密度、高功率输出以及长循环寿命等优点于一身,近年来已成为未来可持续发展新型储能系统的一个重要发展方向。其中,因钠资源丰富、价格低廉,与锂的物理化学性质相似,使得钠离子电池及钠离子混合电容器作为锂离子储能体系有效的替代产品,发展势头迅猛,各类新型钠离子混合电容器的研究报道