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 【產(chǎn)通社,10月31日訊】南京大學(xué)(Nanjing University)官網(wǎng)消息,柔性可穿戴式及便攜式電子器件,要求驅(qū)動其工作的供能器件不僅能提供足夠的功率密度及能量密度,還需具有良好的柔韌性。為實現(xiàn)高性能的可穿戴超級電容器,急需探索一種具有高多孔性、高導(dǎo)電性和良好力學(xué)穩(wěn)定性的柔性電極。 南京大學(xué)現(xiàn)代工程與應(yīng)用科學(xué)院學(xué)院首次以復(fù)合雙金屬硫化物為設(shè)計思路,采用低成本的普通纖維布為原料,通過物理鍍銀的方式制得柔性基體(可推廣到所有纖維布);在納米銀的誘發(fā)成核作用下,通過控制硫化反應(yīng)獲得了FeCo2S4-NiCo2S4納米管構(gòu)建多腳架陣列的新型電極材料。該柔性電極避免了其它非活性添加劑,由于復(fù)合硫化物組分間的協(xié)同效應(yīng)、多腳架結(jié)構(gòu)的多孔性和力學(xué)穩(wěn)定性以及銀鍍層賦予的高導(dǎo)電性和強界面結(jié)合力,在5mA cm-2電流密度下比電容達1519 F g-1,均高于相同條件下單一雙金屬硫化物的比電容,經(jīng)過5000次充放電循環(huán)后,比電容保持率高達95.1%;在40mA cm-2高電流密度下比電容仍可達到1297 F g-1。研究人員使用固態(tài)凝膠電解質(zhì)作為隔膜,組裝得到了對稱型全固態(tài)柔性超級電容器。在功率密度1070W Kg-1下能量密度達到46Wh Kg-1;在10mA cm-2電流密度下,循環(huán)3000次后器件的電容保持率為92%。 為了展示潛在應(yīng)用性,研究人員將串聯(lián)后的固態(tài)電容器制成手環(huán)型的柔性器件,成功為智能手機充電。手環(huán)型超級電容器可以戴在手腕上,即便直接接觸皮膚,也不會對身體造成傷害。 該項成果以“Wearable High-Performance Supercapacitors Based on Silver-Sputtered Textiles with FeCo2S4-NiCo2S4 Composite Nanotube-Built Multi-tripod Architectures as Advanced Flexible Electrodes”為題發(fā)表在《先進能源材料》上(Advanced Energy Materials 2016, 1601234),現(xiàn)代工程與應(yīng)用科學(xué)院學(xué)院碩士研究生朱健為第一作者,唐少春副教授和孟祥康教授為通訊作者。該項研究得到了科技部973計劃和國家自然科學(xué)基金的支持。 查詢進一步信息,請訪問官方網(wǎng)站 http://scit.nju.edu.cn/。 (完)
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