化学与环境工程学院张培新教授团队在《Advanced Materials》发表文章

发布时间:2018-03-28

近日,化学与环境工程学院张培新教授团队与香港理工大学郑子剑团队合作,在炭材料微观结构调控及柔性超级电容器领域的研究取得重要进展。该工作发表在材料领域权威期刊《Advanced Materials》(IF:19.79)。论文题目:Scalable 2D Hierarchical Porous Carbon Nanosheets for Flexible Supercapacitors with Ultrahigh Energy Density(30,1706054,2018)。深圳大学张培新教授、邓立波博士与香港理工大学郑子剑教授为共同通讯作者,博士后姚蕾为第一作者,深圳大学为第一通讯单位。

近年来随着柔性与可穿戴电子如智能织物、可弯曲显示器、智能手机、电子皮肤等领域的快速发展,对柔性电源系统的需求也日益增长。大量研究表明以碳材料为电极的柔性超级电容器是一种理想的选择,然而目前以石墨烯为代表的柔性碳材料的能量密度仍然偏低,且制备工艺复杂,很难对微观结构进行有效调控,因此难以实现大规模应用。

鉴于此,该团队从碳材料前驱体的分子结构设计出发,通过对苯二胺与乙醛在温和条件下的缩合反应高效制备了一种具有刚性结构、适当交联的聚合物网络,并进一步通过热处理制备了孔结构与形貌可控的二维层次多孔碳材料。利用分子内未完全交联及高度交联链段的不同性质,实现炭化产物微-介-大孔结构的调控。所制备的炭纳米薄片材料由于超高长径比、良好的柔性及合适的孔结构,在柔性电容器中表现优异的性能,能量密度达到8.4mWh/cm3,高于目前所报道的基于石墨烯的柔性超级电容器的性能。

该课题研究工作得到国家自然科学基金、广东省自然科学基金、博士后基金、深圳市科技计划等项目的支持。

 

论文链接:

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/adma.201706054