In order to obtain high-performance flexible micro-supercapacitors and arrays, a kind of flectional electrode material possessed high porosity, excellent mechanical properties and environment benign is badly in need. Molybdenum disulfide (MoS2), as a tunable porous material, can form porous composite films with conducting polymer exhibiting high conductivity and large specific surface area. The high-performance micro-supercapacitors and arrays assembled by multicomponent electrodes are able to embedded into wearable miniature electronic devices for energy storage and supply. This project focuses on simple method of deposition MoS2/multi-composite conducting polymer composites and its energy storage capacity. We will demonstrate the combination of this nanocomposites with micro/nano supercapacitors preparation technology to construct high-performance supercapacitors and arrays. The project methods and application in the micro electronic devices of high-performance micro-supercapacitors and arrays based on porous membrane electrodes are to be studied in detail. Moreover, the influence of energy storage capacity of prepared micro-supercapacitors on the whole electronic device will also be investigated. Hereby, based on the research above, we provide experimental and theoretical basis to employ the micro-supercapacitors assembled by porous nanocomposite films as energy storage component for wearable electronic devices.
为获得高性能的柔性微型超级电容及其阵列器件,急需一种拥有高孔隙率,优异机械性能和环境友好的柔性电极。二硫化钼(MoS2)作为一种孔隙率可调控的材料,其与导电聚合物等复合,可形成具有高电导率和大比表面积的多孔状薄膜结构。以这种多组份电极薄膜组装的高性能微型超级电容及其阵列器件,可以嵌入可穿戴等微型电子器件中进行能量存储和供给。本项目采用简单工艺可控制备多组分复合纳米薄膜,研究MoS2/多组份导电聚合物复合纳米薄膜的能量存储特性,并结合微/纳器件制备技术构建高性能能量存储器件及其阵列;重点研究以多孔薄膜为电极的高性能超级电容及其阵列器件的设计与制备,柔性微型超级电容及其阵列器件应用于微型电子器件的构建,考察微型超级电容及其阵列器件的存储性能对电子器件的影响,为基于多孔纳米复合薄膜的高性能能量存储元件应用于可穿戴等电子器件的研究提供重要实验基础和理论依据。
纵观超级电容器的发展过程,柔性电极材料是微型超级电容器的核心,制备高电导率、大比表面积和高孔隙率的柔性电极材料是高性能微型柔性超级电容器及其阵列研制和开发的关键。其中,复合电极材料已成为超级电容器电极的主要研究趋势,复合材料用作电极可以克服单一材料的不足,协同材料的优越性,增强复合电极的稳定性和循环寿命等。本项目将MoS2,MnO2材料与导电聚合物进行结合,既可以克服MoS2和MnO2导电性差等缺点,又可以对导电聚合物结构进行调控,放大材料的优势。本项目将旋涂法、化学气相沉积法、液相聚合法等成膜技术应用于复合电极薄膜的制备过程中,制备出多组份导电聚合物多孔复合薄膜电极材料,并将其应用于微型柔性超级电容器及其阵列结构。本项目对制备的微型柔性超级电容及其阵列器件进行相关测试评估,为高性能储能元件和阵列应用于微型电子器件的研究提供重要实验依据。
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数据更新时间:2023-05-31
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