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大连化物所开发出新概念锂离子微型电容器

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2018-06-13 13:14  来源:东北新闻网  
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  东北新闻网讯(记者常宏)近日,中国科学院大连化学物理研究所在国际上率先开发出一种新概念的全固态柔性平面锂离子微型电容器,这是一种具有高能量密度、良好柔性、优异高温稳定性及高度集成化的全固态平面锂离子微型电容器。相关研究成果发表在《能源和环境科学》上,并得到国家自然科学基金、国家重点研发计划、国家青年千人计划等项目的资助。

  近年来,可穿戴、便携式电子设备以及微机电系统如微型机器人、微型传感器等器件正向轻薄短小以及多功能集成的方向快速发展,这对对于高功率密度、高能量密度、柔性化、模块化集成等特征的微型储能器件提出更高的需求。传统锂离子电容器由于具有锂离子电池的高能量密度又具有超级电容器的高功率密度而备受关注。然而,其三明治堆叠结构的器件构型却极大地限制了其机械柔性、高温性能以及模块化集成能力。

  据了解,该研究团队在国际上率先开发的这种新概念的全固态柔性平面锂离子微型电容器,以高导电石墨烯为集流体,以高电压离子凝胶作为电解质,以纳米钛酸锂为负极和活化石墨烯为正极构筑出高离子电子传导的平面交叉指型微电极,进而在一个基底上组装出全固态锂离子微型电容器。该锂离子微型电容器具有高能量密度53.5 mWh cm-3,高于目前报道的锂薄膜电池和微型超级电容器,同时还具有优异的循环稳定性,高温电化学稳定性,以及优异的机械柔性。

  相关研究人员介绍,这种锂离子微型电容器表现出良好的模块化集成能力,无需金属连接体,即可有效调控输出的工作电压和容量,这项研究为开发柔性化、小型化、智能化储能器件提供了新的策略。


(责任编辑:东北科技)
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