中國電子元件行業(yè)協(xié)會(huì )
China Electronic Components Association
近日，中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所二維材料與能源器件創(chuàng )新特區研究組研究員吳忠帥團隊與上海交通大學(xué)教授麥亦勇團隊合作，發(fā)展了一種通用的界面自組裝策略，制備出一系列面內平行柱狀的有序介孔聚合物/石墨烯復合納米片，并將其應用于平面微型超級電容器，相關(guān)成果發(fā)表在《德國應用化學(xué)》（Angew. Chem. Int. Ed.）上。
二維材料，如石墨烯，是一類(lèi)具有重要應用前景的平面微型超級電容器電極材料。發(fā)展二維材料基復合介孔納米片，不僅可有效抑制片層的堆疊，增加比表面積，而且可大大緩沖電極的體積膨脹，提高電解液離子的擴散和電化學(xué)性能。但是，目前報道的都是關(guān)于面內垂直柱狀的介孔納米片，而面內平行柱狀的有序介孔納米片的可控制備仍面臨著(zhù)很大挑戰。
該研究團隊發(fā)展了一種普適的界面自組裝策略，制備出多種面內平行柱狀的有序介孔聚合物/石墨烯復合納米片，包括聚吡咯/石墨烯、聚苯胺/石墨烯、聚多巴胺/石墨烯，并將其應用于全固態(tài)平面微型超級電容器。這些納米片具有面內平行柱狀的有序介孔，大小為11-12nm，厚度為25-27nm，同時(shí)結合了高電化學(xué)活性的贗電容聚合物和高導電性的雙電層石墨烯的優(yōu)勢。該工作獲得的微型超級電容器，表現出了高體積比容量和能量密度，同時(shí)還具有優(yōu)異的機械柔性和串并聯(lián)集成性能。該工作為可控制備二維面內平行柱狀的有序介孔材料提供了新思路，為設計組裝高比能微型超級電容器提供了新策略。
上述工作得到國家自然科學(xué)基金、國家重點(diǎn)研發(fā)計劃等的資助。
