湘潭大学刘备/阳梅/邱介山《AM》:超高比电容水系超级电容器!

B站影视 欧美电影 2025-03-27 09:04 1

摘要:具有独特结构和物理化学性质的含三嗪共价有机聚合物(TCOP)在储能和转换应用中具有巨大潜力,但如何精细调节形态和可访问的活性位点,并增强电容活性仍然是一个挑战。

具有独特结构和物理化学性质的含三嗪共价有机聚合物(TCOP)在储能和转换应用中具有巨大潜力,但如何精细调节形态和可访问的活性位点,并增强电容活性仍然是一个挑战。

日前,来自湘潭大学的刘备/阳梅/邱介山等人,通过分子扭曲诱导调节策略制造了由TCOP衍生的具有丰富氧化还原活性位点和独特结构的网格状多房球体,其中可以通过改变扭曲单元的构象和奥斯特瓦尔德成熟时间来精细调节空腔的数量和大小。所制造的TCOP的独特结构产生了前所未有的高比电容(8412 F g−1, 1 A g−1),并使组装后的超级电容器在氧化还原活性电解质(KI混合H2SO4)中具有675 Whkg−1的超高能量密度,远优于迄今为止报道的所有水性超级电容器。研究发现,高电活性是由于活性位点的可及性增强以及丰富的活性位点与氧化还原活性电解质的相互作用增强的协同效应。这种方法可能为精确合成具有调谐结构和性能的COP开辟一条新途径,用于受应用启发的尖端电化学储能及其他领域。

相关成果以题为Triazine-containing covalent organic polymer-derived grid-like multilocular spheres for aqueous supercapacitors发表在Adv. Mater. 。

论文链接:

图1. 蜂窝状多囊腔纳米球共价三嗪多孔聚合物(GS-TCOP)的合成机理和形貌表征。

图2. 单体扭转效应与形貌结构的构效关系及GS-TCOP的结构表征。

图3. GS-TCOP的水系氧化还原超级电容性能研究。

图4. GS-TCOP的水系氧化还原超级电容储能机理。

图5. 理论计算验证GS-TCOP活性单元和形貌结构的储能机理。

来源:晓加科技讲堂

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