الکترودهای انعطاف پذیر ابرخازن بر پایه کاغذهای سلولزی شبه فلزات حقیقی

قیمت: 43,000 تومان

دانلود رایگان مقاله

خرید ترجمه مقاله

عنوان فارسی

الکترودهای انعطاف پذیر ابرخازن بر پایه کاغذهای سلولزی شبه فلزات حقیقی

عنوان لاتین

Flexible supercapacitor electrodes based on real metal-like cellulose papers

برای تولید ابرخازن های انعطاف پذیر، کاشت مواد ذخیره ای باردار و رسانا به درون فریم های انعطاف پذیر ضروری است. در این مقاله، الکترودهای ابر خازن بر پایه کاغذ سلولزی با پوشش فلزی را معرفی می کنیم که با استفاده از یک روش پیوندی به نام پیوند لایه به لایه به واسطه لیگاند، با کاهش مقاومت تماسی بین فلز همسایه و یا نانوذرات اکسید فلزی، عملکرد بسیار بالایی در ذخیره انرژی دارند. این روش می تواند کاغذ عایق کاری شده را به کاغذهای فلزی بسیار متخلل با مساحت سطح بالا تبدیل کند که این کاغذها به عنوان کالکتور جریان (جمع آوری کننده جریان) و مخزن نانوذرات برای الکترودهای ابرخازن ها فعالیت می کنند. علاوه بر این، ثابت می کنیم که طراحی ساختار متناوب فلز و نانوذرات شبه خازنی بر روی کاغذهای فلزی می توانند با کاهش چشمگیر مقاومت درونی، به طور قابل توجهی ظرفیت خازنی سطحی و نرخ توان را افزایش می دهند. حداکثر قدرت و چگالی انرژی ابرخازن های بر پایه کاغذ فلزی به ترتیب 15.1mWcm−2 و 267.3 μWh cm−2 تخمین زده شده است، که درواقع فراتر از عملکرد ابرخازن های نوع کاغذی متداول یا بافتی می باشد.

The effective implantation of conductive and charge storage materials into flexible frames has been strongly demanded for the development of flexible supercapacitors. Here, we introduce metallic cellulose paper-based supercapacitor electrodes with excellent energy storage performance by minimizing the contact resistance between neighboring metal and/or metal oxide nanoparticles using an assembly approach, called ligand-mediated layer-by-layer assembly. This approach can convert the insulating paper to the highly porous metallic paper with large surface areas that can function as current collectors and nanoparticle reservoirs for supercapacitor electrodes. Moreover, we demonstrate that the alternating structure design of the metal and pseudocapacitive nanoparticles on the metallic papers can remarkably increase the areal capacitance and rate capability with a notable decrease in the internal resistance. The maximum power and energy density of the metallic paper-based supercapacitors are estimated to be 15.1mWcm−2 and 267.3 μWh cm−2, respectively, substantially outperforming the performance of conventional paper or textile-type supercapacitors.