對于超級電容器而言,二氧化錳(MnO2)具有良好的電化學性能和自然儲量豐富等優點,但導電性差這一特點卻限制了其應用的前景。經過氫化作用后ZnO納米線的電化學性能與導電性能都得到極大地提高,受到這一實驗現象的啟發,暨南大學和北京納米能源與系統研究所的科研人員設計和制作了生長在碳布上的氫化單晶ZnO@非晶ZnO摻雜的 MnO2核殼納米電纜(HZM)上作為超級電容器的電極,它具備卓越的性能:面積比電容為138.7 mF/cm2;而質量比電容為1260.9 F/g。高度柔性全固態超級電容器則由這些新型納米電纜(HZM)電極和聚乙烯醇/LiCl電解質組成。這種裝置取得了高達26 mF/cm2的總面積比電容,并在10000個充電/放電周期后,還保留了87.5%的原始電容。結合了串聯超級電容器和染料敏化太陽能電池的一種集成電源組還可被用于獨立的自供電系統。
這種超級電容器裝置在性能上具有很多優勢,如容量高、壽命長、靈活性高和漏電流低等。這種氫化ZnO核具有更大的電荷濃度;而ZnO摻雜的MnO2殼則具備了更好的導電性,正因為具有這些特點,這種超級電容器才具有了較高的性能。
暨南大學和北京納米能源與系統研究所的科研人員研制的這種HZM的柔性超級電容器將促進柔性能源存儲裝置的基礎研究與技術的發展。這種柔性全固態超級電容器作為開關電源在獨立自供電系統中應用的可能性也被證實,未來有望獲得更廣泛的應用。
圖1. HZM核殼納米結構在碳布上的合成過程圖解說明,以及通過掃描透射電子顯微鏡獲得的Mn、Zn、O三種元素的分布圖。
這種超級電容器裝置在性能上具有很多優勢,如容量高、壽命長、靈活性高和漏電流低等。這種氫化ZnO核具有更大的電荷濃度;而ZnO摻雜的MnO2殼則具備了更好的導電性,正因為具有這些特點,這種超級電容器才具有了較高的性能。
暨南大學和北京納米能源與系統研究所的科研人員研制的這種HZM的柔性超級電容器將促進柔性能源存儲裝置的基礎研究與技術的發展。這種柔性全固態超級電容器作為開關電源在獨立自供電系統中應用的可能性也被證實,未來有望獲得更廣泛的應用。
圖1. HZM核殼納米結構在碳布上的合成過程圖解說明,以及通過掃描透射電子顯微鏡獲得的Mn、Zn、O三種元素的分布圖。