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大连化物所发展出一步法制备集成化微型超级电容器新方法

2019-10-26 15:23

  作为国家在科学技术方面的最高学术机构和全国自然科学与高新技术的综合研究与发展中心,建院以来,中国科学院时刻牢记使命,与科学共进,与祖国同行,以国家富强、人民幸福为己任,人才辈出,硕果累累,为我国科技进步、经济社会发展和国家安全做出了不可替代的重要贡献。/ 更多简介 +

  中国科学技术大学(简称“中科大”)于1958年由中国科学院创建于北京,1970年学校迁至安徽省合肥市。中科大坚持“全院办校、所系结合”的办学方针,是一所以前沿科学和高新技术为主、兼有特色管理与人文学科的研究型大学。

  中国科学院大学(简称“国科大”)始建于1978年,其前身为中国科学院研究生院,2012年更名为中国科学院大学。国科大实行“科教融合”的办学体制,与中国科学院直属研究机构在管理体制、师资队伍、培养体系、科研工作等方面共有、共治、共享、共赢,是一所以研究生教育为主的独具特色的研究型大学。

  上海科技大学(简称“上科大”),由上海市人民政府与中国科学院共同举办、共同建设,2013年经教育部正式批准。上科大秉持“服务国家发展战略,培养创新创业人才”的办学方针,实现科技与教育、科教与产业、科教与创业的融合,是一所小规模、高水平、国际化的研究型、创新型大学。

  近日,中国科学院大连化学物理研究所二维材料与能源器件研究组研究员吴忠帅团队与中科院院士包信和团队、研究员吴仁安团队合作,采用激光热解聚酰亚胺的方法,一步实现了石墨烯电极材料的制备、微型超级电容器单体的构建和多个微型超级电容器的一体化集成。

  便携式、可穿戴微电子器件的快速发展,极大刺激了人们对柔性化微型储能器件的需求。微型超级电容器,具有充放电快、功率密度高、循环寿命长、体积小等诸多优点,被认为是一种极有竞争力的微型功率源。然而,单个微型超级电容器的输出电压和(或)电流有限,难以满足对高电压、大电流的电子器件的应用需求。通常需要将多个微型超级电容器进行串联和(或)并联集成来提高电压和(或)电流。但是,目前报道的大部分集成化微型储能器件中,其电极材料合成、图案化微电极单体制备和多个微型超级电容器的集成一般由多个分离的步骤构成,大大增加了制作过程的复杂度。因此,急需开发简单高效的集成化微型超级电容器的制备方法。

  基于此,科研人员采用激光热解聚酰亚胺制备图案化石墨烯薄膜的方法,一步实现了微型超级电容器电极材料的制备,单体图案化微电极构建和多个微型超级电容器的一体化自集成大大简化了制作流程,显著提高了集成器件的整体性。根据不同的实际应用需求,不仅可以对集成化微型超级电容器的形状和大小进行有效调控,而且能够实现任意数量平面微型超级电容器的串并联集成,有效定制输出工作电压和电流。由于集成化微型超级电容器的集流体、电极和导电连接体组成相同且一步制得,所得器件具有良好的一体性、柔韧性和性能一致性。此外,在离子液体电解液中该器件表现出出色的高温稳定性,可在100°C条件下稳定工作。因此,该工作为高效简化制备高度集成化微型超级电容器提供了新的策略,并拓宽了其潜在应用场景。

  上述工作得到国家自然科学基金、国家重点研发计划、大连化物所创新基金等的资助。相关成果发表于近日的《先进功能材料》(Adv. Funct. Mater.)上。

  近日,中国科学院大连化学物理研究所二维材料与能源器件研究组研究员吴忠帅团队与中科院院士包信和团队、研究员吴仁安团队合作,采用激光热解聚酰亚胺的方法,一步实现了石墨烯电极材料的制备、微型超级电容器单体的构建和多个微型超级电容器的一体化集成。

  便携式、可穿戴微电子器件的快速发展,极大刺激了人们对柔性化微型储能器件的需求。微型超级电容器,具有充放电快、功率密度高、循环寿命长、体积小等诸多优点,被认为是一种极有竞争力的微型功率源。然而,单个微型超级电容器的输出电压和(或)电流有限,难以满足对高电压、大电流的电子器件的应用需求。通常需要将多个微型超级电容器进行串联和(或)并联集成来提高电压和(或)电流。k4749.com但是,目前报道的大部分集成化微型储能器件中,其电极材料合成、图案化微电极单体制备和多个微型超级电容器的集成一般由多个分离的步骤构成,大大增加了制作过程的复杂度。因此,急需开发简单高效的集成化微型超级电容器的制备方法。

  基于此,白小组免费正版资料。科研人员采用激光热解聚酰亚胺制备图案化石墨烯薄膜的方法,一步实现了微型超级电容器电极材料的制备,单体图案化微电极构建和多个微型超级电容器的一体化自集成大大简化了制作流程,显著提高了集成器件的整体性。根据不同的实际应用需求,不仅可以对集成化微型超级电容器的形状和大小进行有效调控,而且能够实现任意数量平面微型超级电容器的串并联集成,有效定制输出工作电压和电流。由于集成化微型超级电容器的集流体、电极和导电连接体组成相同且一步制得,所得器件具有良好的一体性、柔韧性和性能一致性。此外,在离子液体电解液中该器件表现出出色的高温稳定性,可在100°C条件下稳定工作。因此,该工作为高效简化制备高度集成化微型超级电容器提供了新的策略,并拓宽了其潜在应用场景。

  上述工作得到国家自然科学基金、国家重点研发计划、大连化物所创新基金等的资助。相关成果发表于近日的《先进功能材料》(Adv. Funct. Mater.)上。

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