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将3D超级电容器性能提高两倍的新方法  

2016-07-22 11:00:21|  分类: 生产工艺 |  标签: |举报 |字号 订阅

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劳伦斯利物莫国家实验室(LLNL)和加州大学圣克鲁兹分校(UCSC)的研究者设计了一种可以将3D打印石墨烯基超级电容器性能提高两倍的技术。这种新的技术是将锂离子和高氯酸根离子插入气凝胶电极中的石墨烯片层之间——这个工艺大大提高了电极的容量,同时保持了设备的高倍率性能。

  研究人员制备超级电容器所使用的3D打印工艺是直写成型技术的一种形式,包括高氯酸离子插层化合物水解之前的双离子插层步骤。据该团队表示:“这个两步电化学过程增加了储存电荷用石墨烯基材料的表面积,也增加了赝电容点的数量,这有助于提供额外的储存容量。”

  由于气凝胶的离子可接触表面积较小(这是由石墨烯片的聚集和堆叠而造成的),所以它的电容量是有限的。然而,多亏了这个新的研究,它的电容量现在增加了。研究团队解释道:“这项研究展现了一个通过剥离堆叠的石墨烯片和功能化其表面来提高3D打印石墨烯气凝胶电容性能并且不破坏结构完整性的简单方法。”

  通过促进3D打印超级电容器的性能,科学家们认为这种设备在将来可以用于需要特殊形状超级电容器的定制电子。3D打印将消费类电子产品提高到了一个前所未有的定制水平,他们不明白某一天为什么客户不能设计自己的智能手机。这些定制的电子设备需要特定的超级电容器以适应其形状和形式,这种新的3D打印石墨烯凝胶设备似乎非常适合该项目。

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