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用于2.4V高电压1z电竞超级电容器新型Ni-Mn-O纳米

文章来源:稳压电源企业,时间:2017-09-18 09:46    点击量:

    随着便携式智能1z电竞的发展和应用,小型化和柔性化功能1z电竞器件受到了广泛的关注,因此,对薄膜型储能1z电竞器件的能量密度需求越来越高.在众多能源1z电竞器件中,锂离子电池因为它高的电压和高的能量密度被认为是一种非常有前景的策略.然而,其在过度充电或者高温条件下LiPF6和有机碳酸盐反应的安全问题依然存在.

用于2.4V高电压1z电竞超级电容器新型Ni-Mn-O纳米
    作为一种候选策略,1z电竞超级电容器因其高功率密度,出色的循环稳定性,极佳的安全性,环境友好性以及低成本等优势得到了广泛的研究.为了开发优异的1z电竞超级电容器来应对将来多功能1z电竞领域,实现高能量密度变得更加重要.为此,提高1z电竞电容或者提高1z电竞超级电容器的工作电压是有效途径.

    一方面,高容量能够通过充分利用在赝1z电竞电容电极表面(例如碳表面的官能团,过渡金属化合物,氧化还原对/添加电解质)发生的氧化还原反应,但是超高1z电竞电容已经通过电极材料的微纳构筑设计所实现而且进一步提升1z电竞电容相当困难.另一方面,尽管有非对称1z电竞器件结构的使用,1z电竞超级电容器单体电压通常低于1.8 V,且电解质都难免是强酸性或强碱性.因此,构造高压1z电竞系统中性1z电竞超级电容器将会是最有效实用的策略之一.

    高压1z电竞系统电化学能量储体系在最近几年已经受到了广泛的关注.目前主要有两种策略来实现高压1z电竞系统:第一种是采用"Water-in-Salt"或者hydrate-melt电解液,但这类电解液使用浓度极高,成本昂贵.另一种有效策略是调控产氢产氧的过电位.一些传统电极材料已经展示出能够轻微抑制水电解的能力并且促使水稳定电化学窗口超过了理论值1.23V.

    由于在超1z电竞电容中储存的电量和电位是呈线性关系,因此,相比于电池拓宽1z电竞超级电容器的电压是个更大的挑战.迄今为止,1z电竞超级电容器很少见.为了开发1z电竞超级电容器,开发具有高电位窗口,高的产氧过电位的正极材料显得尤为重要.

    【成果概况】

    近日,来自武汉理工大学的刘金平教授(通讯编辑)等人在Advanced Materials上发文,题为"A Novel Phase-Transformation Activation Process toward Ni–Mn–O Nanoprism Arrays for 2.4 V Ultrahigh-Voltage Aqueous Supercapacitors".研究人员合成了一种新型Ni–Mn–O固溶体正极材料来拓宽1z电竞超级电容器的电压窗口.

    在一个简单而又独特的相转变电化学活化之后,便获得了在相对较宽电位窗口(0-1.4 V,相对于标准甘汞电极)稳定工作同时抑制OER过程发生的正极,循环稳定性极佳(>5000循环;95.5%容量保留).进一步与商用活性炭负极和水凝胶电解质组装成2.4 V的1z电竞电容器,获得最大体能量密度为4.72 mWh cm-3.

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