郑州大学材料科学与工程学院在高活性碳布电极领域取得重要进展_高活性碳布电极

郑州大学材料科学与工程学院在高活性碳布电极领域取得重要进展

2024/11/26 18:23:42 11835: 来源：郑州大学

摘要：近日，郑州大学侯宝华副教授、邵国胜教授和陈卫华教授在高活性碳布电极领域取得重要进展。

　　【仪表网研发快讯】近日，郑州大学侯宝华副教授、邵国胜教授和陈卫华教授在高活性碳布电极领域取得重要进展。碳布由于具有机械强度高、导电性好和化学性质稳定等特点，是最常用于构建柔性电极的柔性基底材料。但目前商品碳布的制备成本极高、重量/体积大且电化学活性极差，严重影响了柔性储能器件的能量/功率密度，阻碍了其实际应用。由于目前对高活性碳布电极还缺乏针对性研究，设计构筑低成本、高活性的柔性碳布电极面临巨大挑战。

　　针对以上关键问题，该工作以低成本、可再生的棉布为唯一原料，通过针对性的策略，成功设计构筑了具有高储能活性的多孔碳布(PCC)正极和硬碳碳布(HCC)负极。在钠离子电容器(SIC)体系中，它们均实现了高可逆容量、出色的倍率性能及超长的循环寿命。同时，作者还利用PCC正极、HCC负极和棉布隔膜成功组装了全编织结构的柔性全布钠离子电容器(ACSIC)，其在弯曲和裁剪条件下也能提供稳定的能量输出。该工作提出的针对性设计策略及开展的构效关系和储能机理研究为开发具有低成本、高活性的碳布电极奠定了理论基础。

　　相关成果以“Targeted Design Strategies for Highly Activated Carbon Cloth Cathode/Anode to Construct Flexible and Cuttable Sodium Ion Capacitors with All-Woven-Structure”为题发表在了材料学科国际顶级期刊《Energy & Environmental Science》上。王莺莺副研究员为第一作者，郑州大学材料科学与工程学院为第一单位。该研究得到了国家自然科学基金、河南省面上基金、博士后特别资助和博士后面上等基金的支持。