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点击: 2019-06-17

               

青岛科技大学研发出高性能电致变色-超级电容器

电致变色-超级电容器可通过电极材料的颜色变化实现超级电容器的智能化应用。然而现有的电致变色-超级电容器多是利用电极材料的电致变色性能实现智能化,但储能性能有限,电极材料颜色变化较单一,智能可视化不明显。青岛科技大学研究人员,提出一种新的策略来提高电致变色-超级电容器的性能(ACS Applied Materials & Interfaces, 2019)研究者利用聚(6-羧基吲哚)TiO2纳米棒阵列复合的方法,发挥二者的协同效应,制备了稳定性好、比电容高、多颜色变化且响应时间快的纳米复合电极材料,并利用该复合材料与聚(3,4-二氧乙撑噻吩) (PEDOT)构建了不对称电致变色-超级电容器。



                                      图1 材料制备及器件组装过程

 

为了探究该复合材料的电致变色性能和超级电容性能参数,研究者利用光谱电化学法和恒电流充放电法对材料的性能进行了表征。研究发现经过与TiO2复合后,复合材料的电致变色性能和储能性能相比于聚(6-羧基吲哚)均有了明显的提升。

                                    图2 复合材料的电致变色和超级电容性能

 

为了证明材料的实际应用能力,编辑利用该复合材料作为阳极材料,PEDOT作为阴极材料构建了不对称超级电容器。该器件在充电过程中表现出明显的颜色变化,可通过颜色变化对器件的储能状态进行实时监测,实现了器件的智能化应用。同时,该器件还表现出了良好的储能性能和循环稳定性,充电后可点亮LED108 s

该研究工作发表于ACS Applied Materials & Interfaces。青岛科技大学博士生郭庆福为论文第一编辑,聂广明教授王德宝教授为通讯编辑。

论文链接:https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsami.8b19505





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