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《Chemical Engineering Journal》刊发我院罗绍华团队超级电容器研究成果

2020年09月09日 08:27 罗绍华 点击:[]

近日,罗绍华教授课题组在高性能超级电容器电极材料研究方面取得重要进展,相关研究成果发表在化工环境类刊物Chemical Engineering Journal (IF = 10.652)上,同时入选全球前1%ESI高被引论文,Web of Science数据库显示该文献已经被引用20次。文章第一作者为东北大学材料科学与工程manbetx官网万博官网博士生闫绳学,通讯作者罗绍华教授对其进行了系统地指导。工作得到国家自然科学基金面上项目,河北省自然科学基金,河北省人才培养工程资助项目,中央高校基本科研业务费等的资助。具体研究成果参见“Rational design of flower-like FeCo2S4/reduced graphene oxide films: Novelbinder-free electrodes with ultra-high conductivity flexible substrate forhigh-performance all-solid-state pseudocapacitor”。论文相关链接https://doi.org/10.1016/j.cej.2019.122695

随着化石能源的日益短缺以及环境污染的日趋严重,开发高效、清洁的储能器件迫在眉睫。作为研究热点的储能器件之一,超级电容器是一种性能介于电池与传统电容器之间的新型储能装置。与传统电容器相比,它具有高功率密度、对环境友好、价格低廉、优异的瞬时充放电性能且循环寿命长等优点,可满足多种需求。在混合动力源、启动动力源等方面应用前景广阔,近年来受到人们关注。然而,其能量密度远远逊色于锂离子电池,这极大地限制了其商业化应用。影响超级电容器性能的关键因素在于其所采用的电极材料,为了提高超级电容器的性能,首要的任务是探究具有高比能量性能优异的电极材料。同时,随着电子产品设计的不断革新,大众对便携、可折叠电子设备日渐青睐,这意味着下一代储能器件须在满足优异电化学性能的同时,还需具备良好的柔性。

基于上述背景,罗绍华教授团队开发了基于石墨烯基自支撑膜的柔性高效储能器件。制备具有导电性好、形态结构丰富、电子结构和表面性质易于调控等优点的sp2杂化石墨烯基自支撑膜,其不仅具有优异的导电性和电化学稳定性,且柔性可自支撑。首次实现了在还原氧化石墨烯薄膜上原位生长具有高活性位点的花状双金属硫化物(FeCo2S4),将该材料作为超级电容器电极材料具有良好的倍率性能以及优异的长循环稳定性。将高导电的还原氧化石墨烯薄膜原位生长形成电极材料组装成柔性超级电容器器件,在不同弯折状态下具有优异的弯曲电化学性能,为可穿戴电子设备的应用提供新思路。

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