中原工學院制備出新型超級電容器電極材料

時間:2017-11-16 11:17來源:中國科學報 作者:史俊庭
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　　記者從中原工學院先進材料研究中心了解到，該中心教授米立偉帶領團隊，率先通過分子結構的設計，制備出具有高電子和離子導電性的空心刺球狀超級電容器電極材料。相關成果日前發(fā)表于《應用材料與界面》雜志。
 
　　據悉，超級電容器受電極材料導電性的限制，使得可逆電化學氧化還原反應僅僅發(fā)生在電極材料的表面，這極大降低了電極材料的利用率。
 
　　研究人員通過自生長再犧牲模板法，成功設計制備出高電子和離子導電性的空心刺球狀堿式碳酸鎳鈷電極材料，其晶體結構間豐富的金屬鍵為其提供了充足的電子傳輸通道，氫氧根和水在其一維鏈狀晶體結構單元間的穿插為離子的快速傳輸提供了保障。
 
　　測試顯示，研究人員設計制備出的堿式碳酸鎳鈷電極材料展現出卓越的倍率性能、比容量和長的穩(wěn)定性。在電流密度提高100倍的情況下，電容器容量保持率高達96.2%；在20安每克的電流密度下，比容量高達108.3法拉每克；在20安每克下循環(huán)10萬周，容量保持率高達85.8%。因此，該超級電容器電極材料具有很好的工業(yè)化應用前景。
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