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曹志钱博士、汝杰博士及合作者在化学顶级学术期刊《Advanced Materials》上发表学术论文

来源: 发布时间:2024-04-12 10:04:37 浏览次数: 【字体:

题目:Super-Stretchable and High-Energy Micro-Pseudocapacitors Based on MXene Embedded Ag Nanoparticles

 

作者:Zhiqian Cao, Yinbo Zhu, Kai Chen, Quan Wang, Yujin Li, Xianjun Xing, Jie Ru*, Ling-Guo Meng, Jie Shu, Netanel Shpigel, and Li-Feng Chen*

 

单位:Key Laboratory of Green and Precise Synthetic Chemistry and Applications, Ministry of Education, School of Chemistry and Materials Science, Huaibei Normal University, Huaibei 235000, Anhui, China.

 

创新点:新能源存储器件驱动的柔性微电子、植入式医疗监测传感器和可穿戴式微电子设备的快速发展,使人的生活更加智能与便捷。然而,传统的新能源存储器件存在质量重,体型大,缺乏柔韧性,无法满足与柔性微电子器件兼容的苛刻要求。目前,新型二维过渡金属碳化物(MXene)薄膜电极在柔性/可拉伸超级电容器中极具前景。需要指出的是MXene薄膜电极仍然面临诸多挑战,比如MXene纳米片的密堆叠效应、不稳定的电压输出、相对较低的容量和有限的柔韧性。基于以上考虑,曹志钱博士、汝杰博士及其合作者共同提出在MXene纳米片上原位构建银纳米颗粒(Ag-NP-MXene)以制备高韧性的薄膜电极,并进一步构筑了一种新型可拉伸微型赝电容器,该电容器表现出超高的能量密度、稳定的电压输出和可拉伸性。特别是,在二维MXene纳米片上原位构建银纳米颗粒起到一石三鸟的作用:1)银纳米颗粒可以缓解二维MXene纳米片的密堆叠效应;2)银纳米颗粒可以使二维MXene纳米片之间滑移,增强薄膜的韧性;3)银纳米颗粒可以发生氧化还原反应,产生超高的赝电容。此外,详细的实验分析和理论模拟结果证明了高韧性的Ag-NP-MXene薄膜电极存在离子吸附/脱附和氧化还原的双重存储机制。因此,这项工作为柔性/可拉伸微型储能器件的性能优化提供了一种新的方法和策略。

 

影响因子:29.4

 

分区情况:一区

 

链接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/adma.202401271


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终审:绿色和精准合成化学及应用教育部重点实验室
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