近日,江西科技师范大学柔性电子创新研究、柔性电子江西省重点实验室周卫强教授团队,在《Journal of Colloid And Interface Science》上发表了题为“High-performance soft-packaged supercapacitors with high energy density enabled by advanced boron-modified single-walled carbon nanotubes-enhanced nickel oxide”的最新研究成果。
软包超级电容器 具有高功率密度、高安全性和长寿命等显著优势,然而其能量密度较低且循环稳定性不足等问题在一定程度上限制了其实际应用。本研究中,我们通过简单的原位成核组装和高温煅烧策略,制备了硼改性的单壁碳纳米管增强氧化镍(B-(NiO@SWNT10))电极,实现了NiO基超级电容器的高能量密度和长期循环稳定性。该电极具有丰富的氧空位和高比表面积,研究结果表明,B-(NiO@SWNT10)电极在1 A g-1的电流密度下展现出高达1257.7 F g-1的比电容,且具有出色的循环稳定性(10000次循环后电容保持率为98.3%)。此外,B-(NiO@SWNT10)//氮掺杂石墨烯(GN)器件具有卓越的能量密度(在功率密度为900 W kg-1时,能量密度为53.0 Wh kg-1),超过了目前报道的诸多超级电容器性能。组装的软包超级电容器展现出强劲的电化学性能,能够有效地为智能手机和智能手环等可穿戴电子设备供电。这项工作为软包超级电容器在便携式电子产品中的实际应用提供了新的思路。

图一 非对称超级电容器器件原理图及Ragone图
我校化学化工学院2022级硕士研究生郝萧静为论文第一作者,周卫强教授、青年教师李丹琴博士和徐景坤教授为论文的共同通讯作者。本研究得到了国家自然科学基金(5217427852462014)、江西省自然科学基金(20212ACB204005)、江西科技师范大学博士生创业基金项目(2022BSD09)、江西省自然科学基金青年基金项目(20242BAB20172)、江西柔性电子重点实验室(20242BCC32010)等项目的支持。
原文链接:https://doi.org/10.1016/j.jcis.2025.02.208