研究进展

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    2023年学术进展系列之49:我院新能源团队设计了三维垂直多孔Ti3CNTx基气凝胶电极材料用于可快充快放的바카라 카지노 사이트基超级电容器

    日期: 2023-10-24 浏览次数:

    바카라 카지노 사이트s具有二维离子扩散바카라 카지노 사이트通道和优异的电子导电性,但由于바카라 카지노 사이트s바카라 카지노 사이트片的重新堆积和复杂的离子扩散路径,바카라 카지노 사이트s基电极的倍率性能往往难以满足需求。为了减少바카라 카지노 사이트片的再堆积,将바카라 카지노 사이트s与其他二维바카라 카지노 사이트片堆叠成异质结构,可以有效地阻止单个바카라 카지노 사이트片的自堆叠。石墨烯作为一种典型的二维바카라 카지노 사이트材料,已被广泛用于超级电容器的电极。如果在바카라 카지노 사이트s바카라 카지노 사이트片之间可控地引入具有高导电性的石墨烯,可以增加层间距和材料利用率,从而提高电化学性能。然而,由于离子通过电极厚度的扩散速率仍然受限,在大放电电流下仍然难以保持高比电容。先前报道的基于바카라 카지노 사이트s的电极材料中平面堆叠或无序排列的바카라 카지노 사이트片是限制离子扩散速率的主要原因。在这些结构中,离子必须穿过繁琐的层间바카라 카지노 사이트通道才能与整个电极材料相互作用。因此,迫切需要通过合适的途径垂直排列바카라 카지노 사이트s바카라 카지노 사이트片,以促进离子扩散速率和缩短离子扩散路径。另一方面,实现具有大质量负载和厚度的바카라 카지노 사이트s基高性能复合材料对于实际应用至关重要。因此,构建具有垂直离子扩散路径的三维Ti3CNTx基气凝胶有望成为提高바카라 카지노 사이트基超级电容器倍率性能的有效途径。

     

     

    为了解决以上所述问题,我院新能源团队设计了三维垂直多孔Ti3CNTx基复合气凝胶以助力超级电容器倍率性能的提升。将石墨烯(rGO)Ti3CNTx结合,并通过单向自下而上的冻结过程制备Ti3CNTx/rGO复合气凝胶,构建垂直的离子扩散路径。石墨烯바카라 카지노 사이트片的嵌入可以有效减弱Ti3CNTx바카라 카지노 사이트片的再堆积,扩大바카라 카지노 사이트s层间距,提高材料利用率。此外,石墨烯바카라 카지노 사이트片的加入也可以提高混合气凝胶的机械强度,并在바카라 카지노 사이트s바카라 카지노 사이트片之间提供高导电网络。垂直多孔结构大大缩短了离子的扩散路径,提高了电解液离子的可及性。Ti3CNTx/rGO混合气凝胶的比电容可达390 F g-1,尤其在1000 mV s−1下仍能保持205F g-1的高比电容。组装的全固态对称SCs154 mW g -1的功率密度下可提供5.0 mWh g -1的高能量密度,并具有良好的循环稳定性。所采用的单向自下而上的冻结过程简单、易于操作,可扩展到其他바카라 카지노 사이트基混合气凝胶的制备,促进了바카라 카지노 사이트s和其他二维바카라 카지노 사이트材料在高功率超级电容器中的应用。

    该成果发表在国际知名期刊《Chemical Engineering Journal》(IF:15.1)上,题目为"Vertical porous Ti3CNTx/rGO hybrid aerogels with enhanced capacitive performance"广西大学为第一通讯单位。

    相关工作得到“国家自然科学基金”、“广西自然科学基金”“广西科技基地和人才专项”等项目经费的大力支持。

    论文作者:徐帅凯(通讯作者),闫苏荣(2020级硕士),陈雪(2019级本科生),黄海富,梁先庆,汪远昊,胡清,尉国栋(通讯作者),杨亚(通讯作者)。

    论文链接:https://doi.org/10.1016/j.cej.2023.141528

     

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