如何評價我國專家成功研製出一種柔性全固態超級電容器?

據新華社合肥4月2日電 (記者楊丁淼)記者從中科院合肥物質科學研究院了解到,我國專家成功研製出一種柔性全固態超級電容器,這種具有高性能雜原子摻雜石墨烯基納米結構的超級電容器首次實現了可規模化製造的突破。
  該科研項目由中國科學院合肥物質科學研究院等離子體物理研究所博士王奇課題組和南京師範大學教授韓敏課題組合作完成,部分研究成果已在線發表於國際知名材料學期刊《Small》上。

題主申明:本問題僅僅是看到新聞後提問的。很榮幸中科院能回答(原本這個問題零回答)。題主和中科院沒有任何關係。


寫在前面,對於一些評論和其他回答,需要解釋一下。

中科院之聲官方賬號日前收到邀請想了解這篇文章,同時中科院官方網站已經發布了論文的新聞稿,因此在這轉給題主,以方便其參考閱讀。

中科院之聲的工作主要就是發布科研人員的最新科研進展,論文也歡迎同領域科研人員相互評議。

至於有評論說,「官方推一篇文章,背後有某明星的套路」等等,回復是:是的,如果你是中科院的科研人員,發表了一篇經過同行評議的論文,並且撰寫了新聞稿發布在了中科院研究所和中科院官網上,「中科院之聲」就是會幫你推薦到各大平台。如果你不是中科院的科研人員,想通過我們推薦論文,那請加入中國科學院。

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謝邀,詳細的報道見 合肥研究院等研製出硫摻雜石墨烯基柔性全固態超級電容器

近日,中國科學院合肥物質科學研究院等離子體物理研究所博士王奇和南京師範大學教授韓敏課題組合作,在高性能雜原子摻雜石墨烯基納米結構的規模化製備及其在柔性全固態超級電容器應用方面取得新進展。部分研究成果已在線發表於國際期刊 Small 上,並被選為該雜誌的 Inside Front Cover 。

為滿足人們對柔性可穿戴電子產品日益增長的需求,迫切需要發展柔性全固態功率源或能量儲存裝置。要想實現這一目的,關鍵在於設計開發出兼具優異儲能和機械性質的電極材料。雜原子摻雜石墨烯以及2D層狀金屬硫化物(LMCs)納米結構的出現,為高性能電極材料的設計帶來了新的契機,但其儲能性能(能量密度、循環穩定性等)尚需進一步提高。能否將上述兩類材料有效「聯姻」或耦合,從而發展出高性能的電極材料,至今仍是材料科學和化學領域極具挑戰性的課題。

針對上述問題,王奇和韓敏課題組開展了合作研究,利用可控熱轉換油胺包裹的SnS2-SnS混相納米盤前驅物的策略,巧妙地將有機分子的碳化、摻雜、相轉換和自組裝等重要的物理化學過程集成於一體,首次成功實現了硫摻雜石墨烯(S-G)和SnS雜化納米片的原位合成與組裝,得到了新穎的3D多孔SnS/S-G 雜化納米建築(HNAs,如圖1所示)。相比傳統合成策略,該方法具有簡單高效、重現性好、可規模化製備等優點,為延伸和拓展摻雜石墨烯材料在清潔能源、光電和感測等重要技術領域的應用奠定了基礎。在三電極體系中以KOH溶液作為電解液,所得3D石墨烯複合材料質量比電容高達642 F g-1 (電流密度為1 A g-1),遠高於近來報道的石墨烯複合物和其他電活性材料(如體相和納米級的SnS及其複合物、G-Mn3O4納米棒、G-CoS2、2D CoS1.07/N- C納米雜化體等)。

隨後,進一步研製出了柔性全固態超級電容器器件ASSSCs(如圖2所示),展現出優異的電化學儲能性能:面積比電容高達2.98 mF cm-2、優異的長程循環穩定性(99% for 10000 cycles)、優秀的柔性和機械穩定性(可反覆摺疊或彎折1000次以上而性能不變),優於報道的石墨烯、2D SnSe2和SnSe以及3D GeSe2納米結構基柔性ASSSCs。

這項工作提出了原位集成和組裝2D納米結構單元來構建3D多孔雜化納米建築或骨架材料的新策略,且具備規模化製備的前景,為今後理性設計高性能的雜化電極材料,發展柔性功率源或能量儲存裝置鋪墊了道路。此外,通過優化設計和組合,還有望延伸出其它類型的多功能3D多孔骨架材料,後續工作正在進行之中。

上述工作得到了國家自然科學基金、中科院合肥研究院院長基金特別支持項目的資助。


不客氣的說首先能引起轟動和變革的文章,一般絕對不會在Small這種檔次的期刊發表;另一方面,柔性全固態超級電容很早就有了,而且相關研究非常多,也不算什麼大的創新,我沒有空看這種文章,但是Quote最高票答案(中科院之聲):

「 面積比電容高達2.98 mF cm-2、優異的長程循環穩定性(99% for 10000 cycles)、優秀的柔性和機械穩定性(可反覆摺疊或彎折1000次以上而性能不變) 」

這個性能(面積比電容)遠遠算不上優秀。我在實驗室花十分鐘隨手做一個都能比這個強十倍。其他性能(long term,flexibility,stability)都不比這個差。


好巧,我的博士課題也是做這個的…

一篇small中科院官方幫忙宣傳,景甜一作嗎?


國際知名材料學期刊《Small》上?????? 還特別支持項目的資助!!!

最後 面積比電容高達2.98 mF cm-2

高達啊先生,這裡高達的意思不會是那個機甲高達吧。。or it doesn"t make sense.

我好久沒回國了,所以國內管這種程度叫突破。。?我那個二流學校。。不就擁有天頂星科技了嗎。。?


面電容太低了吧,質量比電容還可以,但是。。。業內人士都懂的,手動斜眼


如果一篇small就值得問個問題,知乎科研話題早就炸了吧


什麼時候出現能跟maxwell比拼的廠家?


知乎不是只討論nature和science上的論文嗎?


變相宣傳文章?


習慣性「距離商用還需xx年」?


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