蘭州化物所新型超級電容器構筑取得系列進展
超級電容器作為一種新型儲能器件,具有高功率密度、快速充放電、長循環壽命和更好的安全性能等優點,在消費電子產品、電動汽車啟停和工業能源管理系統等諸多領域應用廣泛。近年來,微型、柔性和智能電子產品設備蓬勃發展,這就需要構筑與之匹配的新型超級電容器(包括微型、柔性電容器和智能電容器等)來滿足其儲能需求。 中國科學院蘭州化學物理研究所清潔能源化學與材料實驗室閻興斌課題組多年來致力于超級電容器材料與器件的研究。最近,他們構筑了一系列高性能新型超級電容器,包括非對稱微型電容器和高溫柔性電容器,并探索了金屬氧化物電極在特定離子液體中的電荷存儲機理;利用形狀記憶合金作為集流體,構筑了表帶狀智能超級電容器。 該課題組通過電化學沉積方法在叉指金電極上制備了以石墨烯量子點為負極、MnO2為正極的非對稱全固態微型超級電容器,對比研究了器件在幾種常用離子液體凝膠電解質中的電化學性能,并通過優化固態電解質組份實現了器件高的掃速(2000V/s)和小......閱讀全文
蘭州化物所石墨烯量子點的應用開發取得新進展
中國科學院蘭州化學物理研究清潔能源化學與材料實驗室低維材料與化學儲能研究課題組在石墨烯量子點用于超級電容器應用方面取得新進展。研究工作相繼發表在近期出版的Adv. Funt.Mater.和Nanoscale。 石墨烯量子點(Graphene quantum dot,GQDs)指尺寸
蘭州化物所石墨烯量子點的應用開發取得新進展
中國科學院蘭州化學物理研究清潔能源化學與材料實驗室低維材料與化學儲能研究課題組在石墨烯量子點用于超級電容器應用方面取得新進展。研究工作相繼發表在近期出版的Adv. Funt.Mater. (2013, 23, 4111-4122)和Nanoscale( 2013, 5, 6053-6062)
美研發出石墨烯超級微型電容器
據英國《每日郵報》在線版近日消息稱,美國科學家最近研發出一種以石墨烯技術為基礎的超級電容器,其充電速率遠遠高于普通電池,用其為一部iPhone手機充滿電僅僅需要5秒鐘。由于使用石墨烯材料,該超級電容器體積超小且整合性強,被認為將帶來手機、新能源汽車等行業的革命。
石墨烯超級電容器助推軌道交通
超級電容在有軌電車和無軌電車上運用廣泛,具有代表性。中國中車株機公司研制的9500法拉、7500法拉等多款超級電容器已大量運用于廣州、寧波、武漢、淮安的有軌電車和寧波市196路無軌電車上。已運行大半年的廣州超級電容現代有軌電車與廣州塔和珠江融合,成為廣州市的亮麗名片,受到各界歡迎。?? ? ? ?
蘭州化物所新型超級電容器構筑取得系列進展
超級電容器作為一種新型儲能器件,具有高功率密度、快速充放電、長循環壽命和更好的安全性能等優點,在消費電子產品、電動汽車啟停和工業能源管理系統等諸多領域應用廣泛。近年來,微型、柔性和智能電子產品設備蓬勃發展,這就需要構筑與之匹配的新型超級電容器(包括微型、柔性電容器和智能電容器等)來滿足其儲能需求
站立石墨烯微型超級電容器研究獲進展
近日,中國科學院大連化學物理研究所二維材料與能源器件研究組研究員吳忠帥與中科院院士包信和、中科院物理研究所研究員郭麗偉合作,采用高溫熱解SiC法制備出高堆疊密度、單取向陣列、直接鍵合基底的站立石墨烯,并將其應用于高功率微型超級電容器。相關研究成果發表在ACS Nano(DOI: 10.1021
石墨烯基超級電容器研究取得新進展
近日,中科院大連化物所吳忠帥團隊與包信和團隊在柔性化、平面化、集成化的全石墨烯基超級電容器研究方面取得新進展,實現了在一個基底上制造具有任意形狀的超級電容器及其模塊化集成,相關成果發表在《美國化學會納米期刊》上。 研究人員以電化學剝離石墨烯為電極材料,納米氧化石墨烯為隔膜,在形狀可調控的
全石墨烯基任意形狀平面的超級電容器
超薄、超輕、柔性化、非常規形狀微納電子器件的快速發展,對與之配套的微納能源系統提出了更高的要求。近日,中科院大連化學物理研究所的吳忠帥研究員團隊率先提出了在一個基底上構筑具有任意形狀的全石墨烯基平面超級電容器的概念。相關的研究成果發表在ACS Nano上。 傳統儲能器件,如鋰離子電池、超級電容
石墨烯基超級電容器電極材料研究取得系列進展
中國科學院蘭州化學物理研究所固體潤滑國家重點實驗室在石墨烯(Graphene)基超級電容器電極材料研制方面取得系列進展。 超級電容器是介于傳統物理電容器和電池之間的一種新型儲能器件,具有綠色環保、充電時間短、使用壽命長和工作溫度范圍寬等優點,其核心部件是性能優異的電極材料。石墨
高性能石墨烯基超級電容器研究中取得進展
超級電容器作為新型儲能器件,具有功率密度高、充電時間短、使用壽命長等優點,但其能量密度一直受限于電極材料的性能。中科院電工研究所馬衍偉課題組通過金屬鎂熱還原二氧化碳氣體,成功制備出富含孔道結構的石墨烯電極材料。 基于此石墨烯研制的超級電容器,在水系和有機電解液中表現出優異的功率特性和循環壽
站立石墨烯微型超級電容器研究取得新進展
近日,中科院大連化物所吳忠帥研究員與包信和院士、中科院物理研究所郭麗偉研究員合作,采用高溫熱解SiC法制備出高堆疊密度、單取向陣列、直接鍵合基底的站立石墨烯,并將其應用于高功率微型超級電容器。相關研究成果發表在美國化學會納米期刊上。 多功能集成電路的不斷發展增加了對小型化、集成化微納儲能系統的
中國科大石墨烯離子存儲機制研究取得新進展
電化學雙層電容器又稱超級電容器,通過電解液離子在高表面積電極表面的可逆吸脫附來儲能。由于不涉及氧化還原反應等電荷轉移動力學限制,超級電容器可以在極高的充放電速率下運行,具有達百萬次的良好循環能力,使得它們廣泛應用于儲能領域。石墨烯理論上可具有550 F/g的比容量,作為超級電容器電極材料備受關注
引入石墨烯量子點,讓古墓壁畫更“長壽”
價值連城的古代館藏壁畫正受到日益嚴重的損壞。而由于具有極好的兼容性,無機納米材料(如納米氫氧化鈣)作為一種前景良好的壁畫保護材料受到廣泛關注。但到目前為止,其合成方法仍然成本高,操作復雜,而且通常使用有機溶劑。 西北工業大學納米能源材料研究中心教授魏秉慶團隊近日在《先進功能材料》上發表論文稱
蘭州化物所超級電容器用石墨烯電極材料研究獲進展
?? 石墨烯因具有優異的物理、化學以及機械性能而成為材料領域的研究熱點之一,國內外研究人員圍繞石墨烯的可控制備及其在化學儲能器件中的應用開展了大量的研究工作。在中科院“百人計劃”和國家自然科學基金項目支持下,中國科學院蘭州化學物理研究所清潔能源化學與材料實驗室低維材料與化學儲能課題組圍繞石墨烯在超
石墨烯量化制備及高性能超級電容器研究獲進展
日前,中國科學院電工研究所馬衍偉研究團隊在石墨烯量化制備及高性能石墨烯基超級電容器方面取得進展,提出以二氧化碳為原料,采用自蔓延高溫合成技術,成功實現了兼具高導電性和高比表面積石墨烯粉體的快速、綠色、低成本制備。相關研究結果已發表于國際期刊《先進材料》(Advanced Materials, 2
大連化物所光還原石墨烯微型超級電容器研究獲進展
近日,中國科學院大連化學物理研究所二維材料與能源器件研究組研究員吳忠帥團隊利用紫外光還原氧化石墨烯技術,一步法實現了氧化石墨烯的還原與石墨烯圖案化微電極的構筑,批量化制備出不同構型的微型超級電容器。相關研究成果發表在ACS Nano(DOI:10.1021/acsnano.7b01390)上。
蘭州化物所石墨烯離子液體基超級電容器研究獲進展
作為一種新型的儲能器件,超級電容器因其具有功率密度高、循環壽命長、能瞬間大電流快速充放電、工作溫度范圍寬、無記憶效應、免維護、安全、無污染等特點,在電動汽車、不間斷電源、航空航天、軍事等諸多領域有著十分廣闊的應用前景,倍受各國政府和科學家的廣泛關注,成為當前化學電源領域的研究熱點之一。 中
研制出硫摻雜石墨烯基柔性全固態超級電容器
近日,中國科學院合肥物質科學研究院等離子體物理研究所博士王奇和南京師范大學教授韓敏課題組合作,在高性能雜原子摻雜石墨烯基納米結構的規模化制備及其在柔性全固態超級電容器應用方面取得新進展。部分研究成果已在線發表于國際期刊Small上,并被選為該雜志的Inside Front Cover。 為滿足
中國科大朱彥武組JACS:石墨烯離子存儲機制取得新進展
石墨烯理論上可具有550 F/g的比容量,作為超級電容器電極材料備受關注。然而目前石墨烯基材料的性能仍遠遠低于預期。一方面,石墨烯的量子電容已被證明在雙電層電容的建立中起著關鍵作用;另一方面,界面電化學是決定超級電容器儲能性能的關鍵因素,涉及到離子在電極孔道內的傳輸擴散、離子在碳表面的吸/脫附等
一步法制備石墨烯/黑磷烯平面超級電容器研究獲進展
近日,我所二維材料與能源器件研究組(DNL21T3)吳忠帥研究員團隊與中科院金屬研究所任文才研究員團隊合作,通過掩膜版協助一步過濾法制備出具有疊層結構的二維黑磷烯與石墨烯復合微電極。該電極可直接轉移到柔性基底作為平面超級電容器,在離子液體中顯示出優異的能量密度和良好的機械柔韌性。相關研究成果發表
大化所石墨烯基線形串聯超級電容器研究取得新進展
近日,我所二維材料與能源器件研究組(DNL21T3)吳忠帥研究員和包信和院士合作在新概念、平面化、自集成的石墨烯基超級電容器研究方面取得新進展,率先提出采用噴涂方法高效制備出具有高電壓輸出的石墨烯基線形串聯超級電容器,相關成果發表在《先進材料》(Advanced Materials,DOI:10
基于石墨烯和量子點造太陽能電池
俄羅斯大學和日本法政大學學者組成的一個國際小組開始啟動在石墨烯和量子點基礎上制造混合平面結構的工作。圖片來源于網絡 石墨烯擁有極高的導電能力,使它成為毫微電子學所需要的非常富有前景的材料。莫斯科物理工程學院納米生物工程實驗室學者伊戈爾·納比耶夫說:“我們將開展科研工作,讓人了解如何提高現有太陽
科學家將石墨烯納米墨水用于超級電容器的增材制造
據外媒報道,堪薩斯州立大學工業和制造系統工程副教授Suprem Das領導的研究團隊與大學物理學杰出教授Christopher Sorensen合作,展示了制造基于石墨烯的納米墨水的潛在方法,以柔性和可打印的電子產品的形式添加制造超級電容器。 超級電容器是一種可以在幾十秒內快速充電和放電的能源
雙極性氧化還原電對提高石墨烯基微型超級電容器贗電容
近日,我所催化基礎國家重點實驗室二維材料化學與能源應用研究組(508組)吳忠帥研究員團隊與納米與界面催化研究組(502組)傅強研究員團隊合作,在高濃度ZnCl2電解液中加入具有雙極性氧化還原電對的ZnI2電解質,實現在石墨烯正負極同時引入贗電容,構筑出高容量、長循環水系石墨烯基微型超
超高功率超級電容器電極材料:多孔三維寡層類石墨烯
雙電層超級電容器(EDLC)具有功率密度高、循環壽命長、安全性好等優點,在消費電子產品、電動汽車、國防科技和航空等領域具有廣泛的應用,相關研究成為當前的前沿熱點。理想的EDLC電極材料應同時具備:1)高比表面積以確保足夠的電荷存儲空間;2)均衡分布的孔結構以利于電解液離子的快速輸運,提升比電容和
物理所宏觀碳納米結構復合界面設計研究取得進展
隨著電子皮膚、柔性手機等概念的相繼提出和研究的不斷深入,作為柔性電子系統的重要組成部分,新型(如柔性,可拉伸,可彎折等)能量儲存和供給單元正迅速被人們所重視。發展具有高能量密度、高功率密度及高循環穩定性的輕薄新型能量存儲器件(例如:薄膜超級電容器)勢在必行。目前柔性可拉伸超級電容器研究已取得一定
研究揭示基于強磁場調控石墨烯量子點的光學性質
石墨烯量子點(GQDs)是一種小尺寸的二維納米材料。近年來,因其穩定性、生物相容性、熒光可調性以及易被腎臟清除等特點,在癌癥診療一體化中具有極大的應用,在生物醫學領域引起了極大關注。現有應用于光熱治療的GQDs的光學吸收主要集中于近紅外一區。然而,皮膚和組織的吸收以及散射使得近紅外一區的激光穿
金屬所高能量密度鋰離子超級電容器研究取得系列進展
隨著電動汽車、清潔能源存儲及便攜式電子產品的快速發展,開發與之相匹配的兼具高能量、高功率、長壽命的電化學儲能器件成為目前的迫切需求。超級電容器又稱電化學電容器,是目前最重要的電能儲存裝置之一,其數秒內的快速充放電、上萬次的循環壽命、百分之百的充放電效率及高的安全性是鋰離子電池等二次電池所無法比擬
從實驗室走近人們生活-石墨烯“保暖”內衣問世
自從英國曼徹斯特大學物理學家安德烈·蓋姆和康斯坦丁·諾沃肖洛夫成功從石墨中分離出石墨烯以來,它就成為了21世紀最受媒體追捧的新材料,“黑金”、“新材料之王”等名頭紛至踏來,甚至還有人認為石墨烯會成為硅的替代品。 十多年過去了,石墨烯顯然還沒能成功替代硅成為這個時代的材料之王,與之相關的報道除
二維有序介孔材料應用于微型超級電容器研究獲進展
二維材料,如石墨烯,是一類具有重要應用前景的平面微型超級電容器電極材料。發展二維材料基復合介孔納米片,不僅可有效抑制片層的堆疊,增加比表面積,而且可大大緩沖電極的體積膨脹,提高電解液離子的擴散和電化學性能。但是,目前報道的都是關于面內垂直柱狀的介孔納米片,而面內平行柱狀的有序介孔納米片的可控制備