Металлические ионные гибридные конденсаторы сочетают в себе преимущества высокой плотности энергии, высокой выходной мощности и продолжительного срока службы. В последние годы они стали важным направлением развития для будущего устойчивого развития новых типов систем хранения энергии. Среди них, из-за обилия натриевых ресурсов и низких цен, Физические и химические свойства лития аналогичны, что делает натриево-ионные батареи и натрий-ионные гибридные конденсаторы эффективными заменителями литиево-ионных систем хранения энергии. Импульс развития является быстрым. Продолжаются исследования по различным типам натриево-ионных гибридных конденсаторов нового типа.
Недавно исследовательская группа Института химической физики им. Ланьчжоу, Институт химической физики им. Ланьчжоу, Китайская академия наук, использовала материалы из металлических органических материалов (MOF) для открытия поры, высокой удельной поверхности и регулируемой структуры, от MIL-125 (Ti). В сочетании с ZIF-8 нанокомпозитные анодные материалы TiO2 / C со стабильной структурой и высокими динамическими характеристиками поверхности и 3D-градуированные нанопористые углеродные ZDPC-катоды с высокой удельной поверхностью были успешно получены в органической электролитной системе NaClO4 / EC-PC. , Успешно сконструировал высокопроизводительный новый тип ионно-ионного конденсатора.
Было обнаружено, что полученные на MOF нанокомпозиты TiO2 / C имеют непрерывную проводящую сеть, образованную in situ на поверхности нанокристаллов TiO2, образованных термическим разложением органических лигандов, что не только помогает улучшить проводимость материала, но также эффективно предотвращает заряд и разряд материала. Агломерация и объемное расширение наночастиц TiO2 во время процесса значительно улучшают стабильность цикла и скоростные характеристики материала. Уникальная пористая структура микропор и мезопор и крошечные нанокристаллы TiO2 могут эффективно сократить путь диффузии ионов и увеличить активный материал. Сайты контактов с электролитом могут эффективно улучшать динамическое поведение материала. Полученный на основе ZIF-3D 3D нанопористый углерод-положительный электрод, обусловленный in-situ внедрением гетероатомов азота и кислорода в лиганд, эффективно улучшает проводимость и электролиз материала. Жидкое смачивание в сочетании с высокой удельной поверхностью и иерархической пористой структурой с микропорами, мезопорами и макропорами сосуществует, этот материал по-прежнему демонстрирует превосходное поведение двухслойных емкостей в органических электролитных системах со значительно более высокой удельной емкостью, чем коммерческая Активированный уголь. Исходя из этого, на основе оптимизации отношения массы положительного и отрицательного электродов и динамического сопоставления поведения были успешно построены высокая плотность энергии и высокая выходная мощность и циркуляция. Качественно новое устройство хранения энергии отлично в TiO2 / C // ZDPC.
Результаты были опубликованы в Интернете в расширенных функциональных материалах (2018, DOI: 10.1002 / adfm.201800757). Эта работа была поддержана Национальным фондом естественных наук Китая (21573265, 21673263 и 51501208) и Фондом независимых инновационных планов города Циндао ( 16-5-1-42-jch) финансирование и поддержка.
Схема и диаграмма конструкции гибридных конденсаторов на ионах натрия
