物理化学学报 >> 2020, Vol. 36 >> Issue (2): 1905032.doi: 10.3866/PKU.WHXB201905032
所属专题: 超级电容器
收稿日期:
2019-05-07
录用日期:
2019-06-04
发布日期:
2019-06-10
通讯作者:
刘宗怀
E-mail:zhliu@snnu.edu.cn
作者简介:
刘宗怀,陕西师范大学教授,生于1963年。2001年日本德岛大学工学部获得物质工学博士学位;2001–2004年日本学术振兴会博士后研究;2004年回国在陕西师范大学任教授,博士生导师。主要从事二维层状材料剥离及新型储能材料在超级电容器方面应用研究。
基金资助:
Liping Kang,Gaini Zhang,Yunlong Bai,Huanjing Wang,Zhibin Lei,Zonghuai Liu*()
Received:
2019-05-07
Accepted:
2019-06-04
Published:
2019-06-10
Contact:
Zonghuai Liu
E-mail:zhliu@snnu.edu.cn
Supported by:
摘要:
功率密度高、倍率性能优异和循环性能好等特性使得超级电容器在储能领域显示了巨大的应用前景。尽管二维层状材料剥离形成的纳米片层不仅可为电化学反应提供独特的纳米级反应空间,而且由其组装的层状纳米电极材料具有化学和结构上的氧化还原可逆性及纳米片层水平方向上离子或电子快速传输通道。但是,纳米片层组装电极材料在纳米片层垂直方向上离子或电子传输存在障碍,对于超级电容器功率密度和能量密度的提高及实现快速能量储存非常不利。因此,如何通过改善离子或电子的快速传输,实现超级电容器大功率密度下的高能量密度是超级电容器电极材料发展的方向之一。本文主要综述了二维层状材料剥离成纳米片层,纳米片层孔洞化策略及组装孔洞化材料在超级电容器电极材料中的应用。纳米层孔洞化技术是改善层状电极材料在纳米片层垂直方向离子或电子传输的有效手段,为实现高比电容下的高倍率性能超级电容器电极材料制备提供了方法学。最后,对开发大功率密度下的高能量密度超级电容器电极材料提出了展望。
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表1
主要二维层状材料在液相介质中的剥离"
Two-dimensional materials | medium | Guest ions |
Layered titanium dioxide | Water | Tetrabutylamine ion |
Layered neobate | Water | Tetramethylamine ion |
Layered clay | Water | Chloride surfactant |
Layered manganese oxide | Water | Tetramethylamine ion |
Layered zirconium phosphate | N, N-Dimethylformamide | Organic amine |
Layered metal disulfide | Water, Alcohol | Lithium ion |
Layerd Mxene | Water, Base | Tetramethylamine ion |
Graphite oxide | Water | Tetraalkylamine ion |
Black phosphorus | Acetonitrile | Solvent molecules |
Layered hydrated hydroxide | Formamide | Amino acids |
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