近日，中國石油大學(xué)（華東）材料科學(xué)與工程學(xué)院臧曉蓓與清華大學(xué)康飛宇、朱宏偉教授合作，在耐溫柔性超級電容器研究方面取得重要進(jìn)展，相關(guān)研究論文《基于10英寸超大碳納米復(fù)合薄膜的耐極端溫度柔性超級電容器》（Temperature-resistant and flexible supercapacitors based on 10-inch wafer-scale nanocarbon films）于2019年4月以封面文章的形式在《中國科學(xué)：材料科學(xué)》（Science China Materials）發(fā)表。臧曉蓓講師為第一作者和通訊作者，中國石油大學(xué)（華東）為第一署名單位。
當(dāng)今世界對于電子產(chǎn)品的要求不再局限于可使用，舒適性也至關(guān)重要。儲能器件作為電子產(chǎn)品的核心元件，正由剛性向可穿戴發(fā)展。且應(yīng)用場合普適性提高，需滿足特殊空間和嚴(yán)峻氣候環(huán)境的要求。然而，現(xiàn)有超級電容器的工作溫度區(qū)間為150℃左右或柔性較差，無法同時兼顧柔性和耐溫穩(wěn)定性。因此，擴(kuò)大超級電容器的使用范圍十分必要。
在此項工作中，臧曉蓓等人制備了面積高達(dá)550cm2的石墨烯/碳納米管/錳氧化物復(fù)合薄膜,是常規(guī)碳納米復(fù)合薄膜材料尺寸的29倍，并將其用于耐溫柔性超級電容器，并進(jìn)行了詳細(xì)的柔性和電化學(xué)性能表征和機(jī)理探索。
研究表明，該復(fù)合薄膜具有優(yōu)異的機(jī)械性能，可滿足柔性儲能器件的要求，機(jī)械性能取決于石墨烯與碳納米管的比例。隨著碳納米管的添加，復(fù)合薄膜的斷裂強(qiáng)度由2 MPa增大到21MPa。同時，為了提高電化學(xué)性能，在雙電層電容材料里引入贗電容材料（錳氧化物），將比電容提高2倍。
另外，研究者通過配合耐溫性好的膠體電解質(zhì)和封裝工藝，此柔性超級電容器可在?20–200°C溫度區(qū)間內(nèi)保持良好的電化學(xué)性能和柔性，表現(xiàn)出優(yōu)異的穩(wěn)定性。審稿專家認(rèn)為該項工作為復(fù)合納米材料薄膜的大批量制備和適用于寬溫度區(qū)間的柔性超級電容器的發(fā)展提供了新思路，具有重要的意義。
臧曉蓓博士長期從事納米材料的制備及功能調(diào)控、柔性儲能器件等多個領(lǐng)域的科學(xué)研究，研究成果相繼刊發(fā)在Nano Energy（IF：13.120）、Small（IF：9.598）、Nanoscale（IF：7.233）等SCI一區(qū)TOP期刊。目前，已發(fā)表學(xué)術(shù)論文10余篇。
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