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中科院深圳先进院成功制备三维黑磷超级电容
发布人:dengyingjuan 发布时间:2018-11-05 浏览次数:145次

近日,中国科学院深圳先进技术研究院研究员于雪峰研究团队在黑磷电化学制备及其储能应用领域取得了新的突破。相关工作“高品质黑磷海绵的制备及其在所有固态超级电容器中的应用”发表在化学材料领域的主要出版物Materials Horizo​​ns上。本文的第一作者是博士后研究员文敏和研究助理刘丹妮。来文作者是余雪峰。

近年来,作为一种新型的二维层状材料,黑磷已广泛应用于物理,化学和材料科学领域。其大的比表面积,高载流子迁移率和良好的机械强度引起了能量储存和转化领域的广泛关注。基于二维片材构造三维结构通常被认为是提高材料的储能性能的有效方式。然而,二维黑磷对空气,水和氧化剂的敏感性对三维黑磷结构的构建提出了巨大的挑战。因此,研究构建具有优异性能的新型三维黑磷结构的有效方法具有重要的科学意义和应用前景。

在这项研究中,研究团队通过电化学方法实现了三维黑磷海绵的高效率和高质量的制备。该制备方法简单,快速,可在常温常压的空气环境中完成,时间仅为3分钟。通过设计电解槽的结构,研究人员选择了适当尺寸的插层离子,抗衡离子和电解质体系,克服了长时间,易氧化,易于黑磷破裂的问题。 ,半交联的三维黑磷海绵。扫描电子显微镜,拉曼光谱,X射线光电子能谱,透射电子显微镜,原子力显微镜和理论模拟表明,三维黑磷海绵由超大,超薄,未氧化的优质二维磷组成。烯基元素。不存在单层的磷烯,它们半交联在一起形成三维黑磷海绵。研究人员用这种三维黑磷海绵作为电极材料制备了全固态超级电容器,显示出优异的超级电容器性能和稳定性。在10 mv/s的扫描速度下,电容器的比电容达到80 F/g,远高于由二维黑磷纳米片和块状黑磷制成的电容器。经过15,000次充放电循环后,容量仅减弱了20%。 (来源:科学网江天海丁宁宁)

相关文件信息:DOI:10.1039/C8MH00708J

三维黑磷制备过程示意图

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