海硅酸鹽研究所發(fā)現超級電容器材料
科技的發(fā)展的步伐越邁越大,在未來(lái)的日子里人們會(huì )創(chuàng )新發(fā)明處越來(lái)越多的電子產(chǎn)品。隨之而來(lái)的問(wèn)題就是電源的需求也會(huì )越來(lái)越多、越來(lái)越大?,F在正在發(fā)展中的超級電容器市有著(zhù)良好發(fā)展前景的的儲能裝置。目前常見(jiàn)的超級電容器的材料主要有:RuO2、MnO2、NiO等過(guò)度金屬氧化物,碳材料以及導電聚合物材料。自超級電容器這個(gè)概念出現以來(lái),所有常見(jiàn)的材料都是基于低成本、優(yōu)良的性能、高密度、高穩定性的條件去尋找、篩選的。
據悉,已知超級電容器的材料中,氮化鈮電極材料--Nb4N5納米孔薄膜是目前化學(xué)性能最穩定,效果**的材料。此種材料是中國科學(xué)院上海硅酸鹽研究所和北京大學(xué)合作發(fā)現、研究并且制備的性能優(yōu)越電極材料。
Nb4N5屬于四方晶系I4/m空間群,為一種富含Nb空位缺陷的NaCl型結構,在此之前從未被用作儲能材料。但試驗得出其制備過(guò)程簡(jiǎn)單,穩定性高。擁有良好的類(lèi)金屬導電性。在1 M H2SO4電解液體中,0.5mA cm-2的電流密度下獲得了226 mF cm-2的面電容量遠遠高于其他電極。經(jīng)檢測該材料也達到了金屬氮化物的結構薄膜電極的**水平。電流密度增大到10 mA cm-2時(shí),仍可保留137mF cm-2說(shuō)明良好的倍率性能。該材料更多的相關(guān)結果發(fā)表在Advanced Science上。有關(guān)工作的資助也得到了如國家自然科學(xué)基金、上海市科委重點(diǎn)基金項目等的支持。