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,现为淮北师范大学化学与材料科学学院内聘副教授,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,现为淮北师范大学化学与材料科学学院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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