大規模制備具有高密度和高離子電導率的電極對于高體積能量和功率密度緊湊型電容式儲能技術至關重要,但也極具挑戰性,因為高密度和高離子電導通常難兼顧。特別是以石墨烯為代表的二維材料,在毛細力和π-π相互作用下傾向于致密平行堆疊,導致離子難以有效進入層間、離子擴散路徑長且曲折,限制了石墨烯電極的高能量和高功率能力。這一問題在大厚度電極上尤為明顯,制約了石墨烯電極在儲能領域的實際應用。
圖1. 批量化制備高密度渦輪石墨烯
圖2 渦輪石墨烯與疊層石墨烯對比
圖3 結構可調的渦輪石墨烯
圖6 柔性軟包固態石墨烯超級電容
原文鏈接:https://doi.org/10.1016/j.matt.2023.09.009
【通訊作者簡介】
李祥明教授簡介:西安交通大學教授,博士生導師,國家優秀青年科學基金獲得者,國家重點研發計劃青年科學家項目首席。2014年博士畢業于西安交通大學并留校任教,獲中國機械工程學會“上銀優秀博士論文”銀獎,入選中國科協“青年人才托舉工程”,2021年破格晉升教授。長期從事微納制造及能源儲能方面的研究工作。以第一/通訊作者在Nature Communications., Matter, Adv. Mater., Adv. Energy Mater., Adv. Funct. Mater. 等學術刊物上發表研究論文40余篇,擔任《國家科學進展》(National Science Open, NSO)編委、《Biomicrofluidics》青年編委、微納執行器與微系統分會理事、陜西省納米科技學會理事,獲教育部自然科學獎一等獎1項。
邵金友教授簡介:西安交通大學科研院常務副院長、國家杰出青年科學基金獲得者。國家自然科學基金“納米制造的基礎研究”重大研究計劃集成項目首席、國家重點研發專項項目首席,擔任國家第六次科技預測(2020-2035規劃)極端制造領域專家、十四五國家重點研發計劃“高性能制造技術與重大裝備”重點專項指南專家。主要從事微納制造、柔性電子、仿生制造、儲能器件制造等方面的研究工作,近年來在《Nature Communications》、《Science Advances》、《Advanced Materials》等高水平期刊發表論文160余篇,SCI他引約3100余次,獲得教育部自然科學獎一等獎、教育部技術發明一等獎,陜西省高校科學技術研究特等獎。
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