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酸可用于薄型柔性超级电容器的粘合电极

2024-04-02 11:05:04 精选百科来源：

导读超级电容器具有卓越的捕获和存储能量的能力。研究人员可以使用不同的材料和制造方法，使它们变得灵活、薄且适合用于可穿戴或可植入电子产品...

超级电容器具有卓越的捕获和存储能量的能力。研究人员可以使用不同的材料和制造方法，使它们变得灵活、薄且适合用于可穿戴或可植入电子产品，如智能手表或起搏器，但这些方法往往很复杂且成本高昂。然而现在，中国吉林大学的一个团队开发出了一种一体式粘合电极，解决了推进柔性二维超级电容器面临的主要问题之一——使组件协同工作。

他们于 2024 年 3 月 29 日在Polyoxometalates上发表了他们的发现。

“柔性二维超级电容器通常存在复杂且耗时的制造过程，且机械耐久性差，”通讯作者、中国吉林大学教授李文说。 “在这项研究中，我们创造了一种新型一体式粘合电极，它不仅可以简化制造工艺，还可以克服传统超级电容器的界面位移。”

柔性二维超级电容器通常为三明治堆叠结构或二维扁平结构。在重复的机械变形下，电极和电解质之间的界面可能会发生位移，从而导致界面接触效果降低。

“然而，电极和电解质层之间不匹配的体应变通常会在重复机械变形过程中导致不可避免的界面位移和分层，从而导致电极和电解质层之间的界面接触电阻显着增加，”李说。

“结果，充放电速率严重下降，储能性能和稳定性受到抑制。更令人沮丧的是，用于高压输出的串联集成柔性超级电容器器件仍然依赖于大量导电金属线，这在很大程度上限制了它们在实际应用中的灵活性、变形公差和小型化。”

为了解决界面问题并消除电线，研究人员将HPA与氨基酸和碳材料结合，构建了一种同时具有电子传导性、氧化还原性、机械变形性和粘合性的一体化湿粘合剂。杂多酸(HPA)是一类具有快速可逆氧化还原活性的无机纳米簇，使超级电容器能够快速可靠地充电和放电。

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