纳米碳基电极材料及超级电容器

作者: 时间:2019-09-04 点击数:

本成果基于纳米碳基材料,将纳米碳基材料与金属氧化物或导电聚合物进行复合,开发了数种性能优良的电极复合材料,并组装了超级电容器件,该电容器件具有电容大(500-800F/g)、功率高(50 kW/kg)、稳定性高(千次循环后保持60-90%)的特点;该项成果具有电极材料合成及器件设计、封装技术的完整自主产权。

1、纳米碳基-金属氧化物复合材料

  

  本成果制备的超级电容器,电容值分别可达593F/g842F/g。且连续充放电1000次后,CNTs/MnO2复合材料的电容保持率为89%(图1b),显示了较好的循环稳定性。该电容器功率密度为57kW/kg

2、碳纳米管-导电聚合物复合材料

  利用电聚合法制备的导电聚合物PANI/碳纳米管薄膜,将上述薄膜组装成电容器,比电容值高达463F/g。连续充放电1000次后,薄膜的电容保持率为60%,显示了较好的循环稳定性。该电容器功率密度为42kW/kg

3C60-导电聚合物复合材料

  通过设计一种界面聚合方式制备了C60与导电高分子聚苯胺(PANI)的复合纳米线(3a所示),得到的复合纳米线呈现出半导体行为的电导率(1.1×10-4 S/cm)。其比电容为858 F/g 1000次充放电循环后,比容量损失仅7.3%(3b所示)

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