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新材料學(xué)院在超級電容器電極材料取得可喜成果

發(fā)布時間：2015-11-04

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儲能設(shè)備對我們的生活影響越來越大，不管是何種形式能量的轉(zhuǎn)化和使用都要涉及到存儲問題，進而實現(xiàn)能源的高效利用。鋰離子電池和超級電容器是研究的主要方向，新材料學(xué)院合成了新型復(fù)合材料在超級電容器方面有廣闊的應(yīng)用前景。

Figure 1 | Schematic of the formation of the hierarchical CPG materials with N-doped carbon nanorods on graphenes.

北京大學(xué)深圳研究生院新材料學(xué)院潘鋒教授、徐堅研究員（中科院化學(xué)所）和博士后范浩森博士，通過實驗實現(xiàn)了在石墨烯表面長出了多孔三維氮參雜碳納米棒的設(shè)想，使用的原料為碳化聚苯胺和氧化石墨烯。該復(fù)合材料上的聚苯胺納米棒有100nm長30nm寬，棒上的孔是來自于聚苯胺鏈的作用。最后通過氮參雜，該三維復(fù)合材料增強了離子傳輸能力，同時實現(xiàn)了高的電容性質(zhì)。在0.1Ag^-1的條件下實現(xiàn)了372Fg^-1的比電容，在循環(huán)3000次的條件下還能夠保持98.7%的電容，較小的等效串聯(lián)電阻和氮參雜后的贗電容效應(yīng)可能對這些優(yōu)越的電化學(xué)性能起到了關(guān)鍵作用。
這項工作不僅在材料結(jié)構(gòu)設(shè)計上表現(xiàn)出了創(chuàng)新性，同時對超級電容器電極材料的研究也提供了很好的思路。本文研究工作發(fā)表在nature子刊Scientific Reports（SCIENTIFIC REPORTS，4，7426，DOI: 10.1038/srep07426）上面。

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文章鏈接：http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/?term=Nano-porous+architecture+of+N-doped+carbon+nanorods+grown+on+graphene+to+enable+synergetic+effects+of+supercapacitance

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