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浙理工:氮掺杂硅氧烯及石墨烯复合材料,用于超级电容器

日期:2023-03-09    来源:网易新闻

国际储能网

2023
03/09
13:36
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关键词: 超级电容 石墨烯纤维 浙江理工大学

石墨烯纤维超级电容器(FSC)具有出色的功率和能量密度,是智能柔性电子设备供电的有希望的候选者。然而,活性材料的低质量负载和离子的缓慢扩散限制了它们的电化学性能。本文,浙江理工大学杜平凡教授、熊杰教授等在《J Energy Storage》期刊发表名为“Nitrogen doped siloxene and composite with graphene for high performance fiber-based supercapacitors”的论文,研究提出了一种稳健而简便的策略,旨在通过硅氧烯/聚吡咯的热解构建氮掺杂硅烯/石墨烯2D/2D复合材料(N-SiNs@G),以进一步提高纤维电极的电化学性能。

聚吡咯纳米颗粒的碳化为掺杂硅氧烯制备氮掺杂硅烯(N-SiNs)提供了原位氮源,提高了硅氧烯的电子导电性和储能能力。N-SiNs@G复合材料表现出多组分协同效应,可增强离子扩散。此外,石墨烯纳米片保持了杂化纤维的完整性和稳定性,并提供了灵活性。本研究设计的氮掺杂硅烯/石墨烯杂化纤维(N-SiGFs)电极在光纤超级电容器应用中表现出优异的电化学性能和优异的机械柔韧性。

综上所述,提出了一种新颖的二维材料掺杂方法,通过将氮掺杂SiN掺入GFs中,制备2D/2D复合材料作为FSC的电极材料。本研究结果为柔性FSC高性能电极的未来发展提供了宝贵的见解。


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