大规模制备具有高密度和高离子电导率的电极对于高体积能量和功率密度紧凑型电容式储能技术至关重要,但也极具挑战性,因为高密度和高离子电导通常难兼顾。特别是以石墨烯为代表的二维材料,在毛细力和π-π相互作用下倾向于致密平行堆叠,导致离子难以有效进入层间、离子扩散路径长且曲折,限制了石墨烯电极的高能量和高功率能力。这一问题在大厚度电极上尤为明显,制约了石墨烯电极在储能领域的实际应用。
图1. 批量化制备高密度涡轮石墨烯
图2 涡轮石墨烯与叠层石墨烯对比
图3 结构可调的涡轮石墨烯
图6 柔性软包固态石墨烯超级电容
原文链接:https://doi.org/10.1016/j.matt.2023.09.009
【通讯作者简介】
李祥明教授简介:西安交通大学教授,博士生导师,国家优秀青年科学基金获得者,国家重点研发计划青年科学家项目首席。2014年博士毕业于西安交通大学并留校任教,获中国机械工程学会“上银优秀博士论文”银奖,入选中国科协“青年人才托举工程”,2021年破格晋升教授。长期从事微纳制造及能源储能方面的研究工作。以第一/通讯作者在Nature Communications., Matter, Adv. Mater., Adv. Energy Mater., Adv. Funct. Mater. 等学术刊物上发表研究论文40余篇,担任《国家科学进展》(National Science Open, NSO)编委、《Biomicrofluidics》青年编委、微纳执行器与微系统分会理事、陕西省纳米科技学会理事,获教育部自然科学奖一等奖1项。
邵金友教授简介:西安交通大学科研院常务副院长、国家杰出青年科学基金获得者。国家自然科学基金“纳米制造的基础研究”重大研究计划集成项目首席、国家重点研发专项项目首席,担任国家第六次科技预测(2020-2035规划)极端制造领域专家、十四五国家重点研发计划“高性能制造技术与重大装备”重点专项指南专家。主要从事微纳制造、柔性电子、仿生制造、储能器件制造等方面的研究工作,近年来在《Nature Communications》、《Science Advances》、《Advanced Materials》等高水平期刊发表论文160余篇,SCI他引约3100余次,获得教育部自然科学奖一等奖、教育部技术发明一等奖,陕西省高校科学技术研究特等奖。
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