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    2023年学术进展系列之48:新葡的京集团官网新能源团队创新性地提出使用向列相液晶分子添加剂抑制MXene基超级电容器自放电的方法

    日期: 2023-10-24 浏览次数:

    超级电容器具有快速充放电、高功率密度、长循环寿命和高效能量转换等优点,使其在许多领域,如电动交通、电子设备和可再生能源储存等方面具有广泛的应用前景。MXenes由于其高导电性、亲水表面和丰富的表面基团,已被视为极具潜力的超级电容器电极材料。尽管先前报道的基于MXenes的超级电容器具有高电容和长循环寿命,但由于不可避免的自放电过程,这些超级电容器通常呈现出短期储电问题,严重限制了其储能效率。根据能量密度E = 1/2 CV2的公式(其中ECV分别表示能量密度、比电容和工作电压),电容器电压衰减30%就会导致50%的能量损失。因此,抑制MXenes超级电容器的自放电对推动其实际应用具有重要研究意义。

    针对以上问题,新葡的京集团官网新能源团队提出将向列相液晶分子4-n-戊基-4′-对氰基苯(5CB)引入Ti3C2Tx薄膜和LiCl电解质中。复合膜电极充满电后,插层于Ti3C2Tx纳米片之间和溶解于电解质中的5CB分子,由于电流变效应方向会发生改变而垂直于纳米片,形成一个阻挡层,从而增加电解质的粘度,并抑制离子的交叉扩散/重分布和寄生法拉第反应。结果表明,所提出的方案可以有效抑制MXenes基超级电容器(SCs)的自放电,促进了MXenes基超级电容器在能量存储设备和集成电子器件中的应用。

     

     

    该成果发表在国际期刊《Nano Energy》(IF17.6)上,题目为"Suppressing the self-discharge of MXenes-based supercapacitors by liquid crystal additive"新葡的京集团8814登录入口为第一通讯单位。

    相关工作得到“国家自然科学基金”、“广西自然科学基金”、“广西科技基地和人才专项” 和“北京自然科学基金”等项目经费的大力支持。

    论文作者:李佳敏(2021级硕士生),徐帅凯(通讯作者),黎裕冰(2023级博士生),万玲玉(通讯作者),尉国栋,蒋涛,李政,杨亚(通讯作者)。

    论文链接:https://doi.org/10.1016/j.nanoen.2023.108754

     

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