曹志钱博士、汝杰博士及合作者在化学顶级学术期刊《Advanced Materials》上发表学术论文
题目:Super-Stretchable and High-Energy Micro-Pseudocapacitors Based on MXene Embedded Ag Nanoparticles
作者:Zhiqian Cao, Yinbo Zhu, Kai Chen, Quan Wang, Yujin Li, Xianjun Xing, Jie Ru*, Ling-Guo Meng, Jie Shu, Netanel Shpigel, and Li-Feng Chen*
单位:Key Laboratory of Green and Precise Synthetic Chemistry and Applications, Ministry of Education, School of Chemistry and Materials Science, Huaibei Normal University, Huaibei 235000, Anhui, China.
创新点:新能源存储器件驱动的柔性微电子、植入式医疗监测传感器和可穿戴式微电子设备的快速发展,使人类的生活更加智能与便捷。然而,传统的新能源存储器件存在质量重,体型大,缺乏柔韧性,无法满足与柔性微电子器件兼容的苛刻要求。目前,新型二维过渡金属碳化物(MXene)薄膜电极在柔性/可拉伸超级电容器中极具前景。需要指出的是,MXene薄膜电极仍然面临诸多挑战,比如MXene纳米片的密堆叠效应、不稳定的电压输出、相对较低的容量和有限的柔韧性。基于以上考虑,曹志钱博士、汝杰博士及其合作者共同提出在MXene纳米片上原位构建银纳米颗粒(Ag-NP-MXene)以制备高韧性的薄膜电极,并进一步构筑了一种新型可拉伸微型赝电容器,该电容器表现出超高的能量密度、稳定的电压输出和超高的可拉伸性。特别是,在二维MXene纳米片上原位构建银纳米颗粒起到“一石三鸟”的作用:1)银纳米颗粒可以缓解二维MXene纳米片的密堆叠效应;2)银纳米颗粒可以使二维MXene纳米片之间滑移,增强薄膜的韧性;3)银纳米颗粒可以发生氧化还原反应,产生超高的赝电容。此外,详细的实验分析和理论模拟结果证明了高韧性的Ag-NP-MXene薄膜电极存在离子吸附/脱附和氧化还原的双重存储机制。因此,这项工作为柔性/可拉伸微型储能器件的性能优化提供了一种新的方法和策略。
影响因子:29.4
分区情况:一区
链接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/adma.202401271
曹志钱,2022年6月毕业于安徽大学,获博士学位,现为biwn必赢内聘副教授,学术骨干,主要从事薄膜电极材料的可控合成和柔性/可拉伸电化学储能器件的设计与制备方面的研究。近年来,主持安徽省高校自然科学基金重点项目1项,以第一作者和通讯作者在Advanced Materials、Advanced Functional Materials (2篇)、Energy Storage Materials、Chemical Engineering Journal、Journal of Materials Chemistry A等国内外知名学术期刊发表论文10余篇,累计影响因子140,并授权国家发明专利2项。
汝杰,2018年12月毕业于西安交通大学,获博士学位,先后在河海大学、日本产业技术综合研究所从事博士后和特别研究员工作,现为biwn必赢和教育部重点实验室学术骨干,江苏省“科技副总”,安徽省高校优秀青年基金获得者,2022年获“相山学者”称号,主要从柔性驱动、柔性传感及柔性储能器件的设计、制备及应用方面的研究。近年来,先后主持国家自然科学基金项目、国家博士后基金项目、安徽省高校优秀青年基金项目、中央高校基本科研业务费项目、江苏省博士后科学基金项目、江苏省“科技副总”项目及校企合作项目等多项,在Advanced Materials、Advanced Functional Materials、Carbon Neutralization、ACS applied materials and interfaces、Sensors and Actuators B Chemical、Smart Materials and Structures等国内外知名学术期刊发表论文近30余篇。
(图、文:汝杰 / 审核:曹静、杨振兴)
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