二氧化锰基超薄超级电容器的研究开发

来源 :中国化学会第29届学术年会 | 被引量 : 0次 | 上传用户:f342829075
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  超薄储能器件对于可穿戴式电子设备、医疗诊断、智能卡等技术至关重要.二氧化锰基超级电容器具有寿命长、成本低、充放电迅速、能量密度较高等优点.然而,由于其较低的电导率,采用传统的机械混合技术难以获得较高的单位面积比容量.本文介绍了作者过去一年来在二氧化锰基超薄超级电容器方面的工作进展:(一)通过共电沉积技术,在不锈钢集流体上阳极电沉积二氧化们纳米结构-PEDOT:PSS复合电极.在0.5 mAcm-2的扫速下获得了1670 mF cm-2的比容量.基于该技术的非对称超级电容器器件能量密度达到1.8 x 10-3 W h cm-3.此外,复合电极的力学性能优异,可耐受透明胶带的反复撕扯.(二)采用卷对卷电沉积技术,在钛箔片表面电镀三维纳米尖锥阵列结构的镍箔电极,并且在该电极表面电沉积二氧化锰活性物质.由于镍箔电极可从钛箔片表面剥离,因此可得到具有超薄结构(单电极厚度仅3微米)的大面积的二氧化锰超级电容器电极.基于该技术的全电容的能量密度达到2.7 x 10-3 Wh/cm3,厚度仅为27微米,循环2万次容量仍维持在95.3%.结论:通过在薄型金属集流体上电沉积具有规律性纳米复合结构的二氧化锰电极,能解决其单位面积比容量不高和能量密度低的问题,有望在新型电子器件上获得实用性的进展.
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