CN104465119A - 基于三维ZnO@MnO2复合纳米阵列叉指电极的超级电容器及其制备方法 - Google Patents
基于三维ZnO@MnO2复合纳米阵列叉指电极的超级电容器及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN104465119A CN104465119A CN201410713658.7A CN201410713658A CN104465119A CN 104465119 A CN104465119 A CN 104465119A CN 201410713658 A CN201410713658 A CN 201410713658A CN 104465119 A CN104465119 A CN 104465119A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- zno
- mno
- interdigital electrode
- electrode
- array
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 239000002131 composite material Substances 0.000 title claims abstract description 40
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 9
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 title abstract description 19
- NUJOXMJBOLGQSY-UHFFFAOYSA-N manganese dioxide Inorganic materials O=[Mn]=O NUJOXMJBOLGQSY-UHFFFAOYSA-N 0.000 title abstract 8
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 40
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 24
- 238000004070 electrodeposition Methods 0.000 claims abstract description 21
- 239000007784 solid electrolyte Substances 0.000 claims abstract description 19
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 claims abstract description 17
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 claims abstract description 7
- 239000002073 nanorod Substances 0.000 claims description 50
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Substances [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 23
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims description 21
- VKYKSIONXSXAKP-UHFFFAOYSA-N hexamethylenetetramine Chemical compound C1N(C2)CN3CN1CN2C3 VKYKSIONXSXAKP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 16
- ONDPHDOFVYQSGI-UHFFFAOYSA-N zinc nitrate Chemical compound [Zn+2].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O ONDPHDOFVYQSGI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 13
- 229920002120 photoresistant polymer Polymers 0.000 claims description 11
- 239000005020 polyethylene terephthalate Substances 0.000 claims description 11
- 239000003292 glue Substances 0.000 claims description 10
- 229920003229 poly(methyl methacrylate) Polymers 0.000 claims description 10
- 239000004926 polymethyl methacrylate Substances 0.000 claims description 10
- VWDWKYIASSYTQR-UHFFFAOYSA-N sodium nitrate Chemical compound [Na+].[O-][N+]([O-])=O VWDWKYIASSYTQR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 claims description 9
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 9
- 238000001755 magnetron sputter deposition Methods 0.000 claims description 9
- 229920002873 Polyethylenimine Polymers 0.000 claims description 8
- 239000004205 dimethyl polysiloxane Substances 0.000 claims description 8
- 235000013870 dimethyl polysiloxane Nutrition 0.000 claims description 8
- 235000010299 hexamethylene tetramine Nutrition 0.000 claims description 8
- 239000004312 hexamethylene tetramine Substances 0.000 claims description 8
- CXQXSVUQTKDNFP-UHFFFAOYSA-N octamethyltrisiloxane Chemical compound C[Si](C)(C)O[Si](C)(C)O[Si](C)(C)C CXQXSVUQTKDNFP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 238000004987 plasma desorption mass spectroscopy Methods 0.000 claims description 8
- 229920000435 poly(dimethylsiloxane) Polymers 0.000 claims description 8
- 235000011114 ammonium hydroxide Nutrition 0.000 claims description 7
- 238000013461 design Methods 0.000 claims description 7
- 239000008236 heating water Substances 0.000 claims description 7
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 7
- 229940075397 calomel Drugs 0.000 claims description 5
- ZOMNIUBKTOKEHS-UHFFFAOYSA-L dimercury dichloride Chemical compound Cl[Hg][Hg]Cl ZOMNIUBKTOKEHS-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 5
- 239000002659 electrodeposit Substances 0.000 claims description 5
- MIVBAHRSNUNMPP-UHFFFAOYSA-N manganese(2+);dinitrate Chemical compound [Mn+2].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O MIVBAHRSNUNMPP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims description 5
- 235000010344 sodium nitrate Nutrition 0.000 claims description 5
- 239000004317 sodium nitrate Substances 0.000 claims description 5
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 5
- 239000002243 precursor Substances 0.000 claims description 4
- 238000004381 surface treatment Methods 0.000 claims description 4
- 239000011149 active material Substances 0.000 claims description 3
- 238000000151 deposition Methods 0.000 claims description 3
- 230000008021 deposition Effects 0.000 claims description 3
- 229920000139 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 claims description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 abstract 1
- 238000003754 machining Methods 0.000 abstract 1
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 148
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 description 74
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 239000007772 electrode material Substances 0.000 description 6
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical group [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 4
- 238000004146 energy storage Methods 0.000 description 4
- KWGKDLIKAYFUFQ-UHFFFAOYSA-M lithium chloride Chemical compound [Li+].[Cl-] KWGKDLIKAYFUFQ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 4
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 4
- 238000001259 photo etching Methods 0.000 description 4
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000004062 sedimentation Methods 0.000 description 3
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 2
- 238000002484 cyclic voltammetry Methods 0.000 description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005459 micromachining Methods 0.000 description 2
- 229920000049 Carbon (fiber) Polymers 0.000 description 1
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N Lithium ion Chemical compound [Li+] HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000006978 adaptation Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000006229 carbon black Substances 0.000 description 1
- 239000004917 carbon fiber Substances 0.000 description 1
- 229910021393 carbon nanotube Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002041 carbon nanotube Substances 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 230000004087 circulation Effects 0.000 description 1
- 239000000084 colloidal system Substances 0.000 description 1
- 239000002322 conducting polymer Substances 0.000 description 1
- 229920001940 conductive polymer Polymers 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000005566 electron beam evaporation Methods 0.000 description 1
- 229910021389 graphene Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 239000011244 liquid electrolyte Substances 0.000 description 1
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001416 lithium ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000035800 maturation Effects 0.000 description 1
- 230000001404 mediated effect Effects 0.000 description 1
- 239000002086 nanomaterial Substances 0.000 description 1
- 239000002135 nanosheet Substances 0.000 description 1
- 238000005289 physical deposition Methods 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 238000013112 stability test Methods 0.000 description 1
- 238000010408 sweeping Methods 0.000 description 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
- 229910000314 transition metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
- H01G11/00—Hybrid capacitors, i.e. capacitors having different positive and negative electrodes; Electric double-layer [EDL] capacitors; Processes for the manufacture thereof or of parts thereof
- H01G11/22—Electrodes
- H01G11/30—Electrodes characterised by their material
- H01G11/46—Metal oxides
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
- H01G11/00—Hybrid capacitors, i.e. capacitors having different positive and negative electrodes; Electric double-layer [EDL] capacitors; Processes for the manufacture thereof or of parts thereof
- H01G11/22—Electrodes
- H01G11/26—Electrodes characterised by their structure, e.g. multi-layered, porosity or surface features
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
- H01G11/00—Hybrid capacitors, i.e. capacitors having different positive and negative electrodes; Electric double-layer [EDL] capacitors; Processes for the manufacture thereof or of parts thereof
- H01G11/84—Processes for the manufacture of hybrid or EDL capacitors, or components thereof
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
- H01G11/00—Hybrid capacitors, i.e. capacitors having different positive and negative electrodes; Electric double-layer [EDL] capacitors; Processes for the manufacture thereof or of parts thereof
- H01G11/84—Processes for the manufacture of hybrid or EDL capacitors, or components thereof
- H01G11/86—Processes for the manufacture of hybrid or EDL capacitors, or components thereof specially adapted for electrodes
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
- H01G11/00—Hybrid capacitors, i.e. capacitors having different positive and negative electrodes; Electric double-layer [EDL] capacitors; Processes for the manufacture thereof or of parts thereof
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/13—Energy storage using capacitors
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
- Electric Double-Layer Capacitors Or The Like (AREA)
Abstract
本发明涉及一种基于三维ZnOMnO2复合纳米阵列叉指电极的超级电容器及其制备方法。该超级电容器包括封装袋和固体电解质，还包括ZnOMnO2复合纳米阵列叉指电极，所述固体电解质和所述ZnOMnO2复合纳米阵列叉指电极置于所述封装袋内，且所述固体电解质涂抹在所述ZnOMnO2复合纳米阵列叉指电极上。所述ZnOMnO2复合纳米阵列叉指电极利用微纳加工技术，在柔性透明PET衬底上制备透明叉指集电极，通过溶液法在集电极上生长三维ZnO棒纳米阵列，并利用电沉积工艺在三维ZnO纳米棒周围包覆一层MnO2制备而成。该超级电容器大大提高了器件的面积比电容，而且纳米阵列间隙提供了便于离子传输和交换的通道，也提高了电容的倍率特性及循环性能。
Description
技术领域
本发明涉及能源存储技术领域，尤其涉及一种基于三维ZnOMnO2复合纳米阵列叉指电极的超级电容器及其制备方法。
背景技术
随着可穿戴和便携式多媒体电子设备的不断发展，对柔性和透明电子学器件提出了更高的要求，比如为了实现超薄屏幕的柔性显示器件的产品化，其电力供能部件也需要柔性化和透明化。常用的提供能源存储的器件主要是锂电池和超级电容器。超级电容器作为一种新型的电能存储器件，由于相比于传统的平行板电容器具有更高的能量密度，而相比于锂离子电池具有更高的功率密度和更长的寿命，而被广泛的研究。
超级电容器主要分为两类，一类被称为双电层电容器，另一类被称为法拉第电容器或者赝电容器。双电层电容器主要是由各种碳材料构成，比如碳纳米管、石墨烯、碳纤维和炭黑等。法拉第电容器的电极活性材料主要是由各种过渡性金属氧化物如RuO、NiO、CO3O4、MnO2等和导电聚合物构成。法拉第电容器相对于双电层电容器来说，其储能机理是电极材料在充放电的过程中会发生快速可逆的化学反应，故会具有更高的比容量，所以目前对于大功率和高能量超级电容器的研究主要是集中在法拉第电容器方面。
三维纳米电极结构(3D)具有高的比表面积及三维尺度的离子进出通道，将这种特殊的结构应用于高性能超级电容器的电极，已被证明具有广泛的前景。ZnO纳米棒阵列具有三维结构，用作3D超级电容器的电极制备模板，已经发挥出潜在的优势(Yong Zhao,Peng Jiang.MnO2nanosheets grown on theZnO-nanorod-modified carbon fiber paper for supercapacitor electrode materials,Colloids and SurfacesA:Physicochem.Eng.Aspects,2014,444,232-239；Yong Zhao,Peng Jiang,Sishen Xie.Template-mediated synthesis of three-dimensional coral-likeMnO2nanostructure for supercapacitors,Journal of Power Sources,2013,239,393-398)，但是尚未有将ZnO阵列用于3D柔性透明超级电容器器件的相关报和技术。
Lift-Off微器件加工技术是一种成熟、简单易行微器件加工手段，该技术通过紫外光刻技术在衬底上加工出光刻胶图案，再沉积所需的材料，然后在用丙酮或者其它溶剂将光刻胶去掉，得到所沉积材料的图案。利用该技术在柔性透明衬底上制备叉指电极，是一种十分有效的透明电子器件加工方式，如专利文献CN 201210579735.5公开了一种基于平面梳齿状电极结构的透明柔性电化学器件及其制备方法，采用叉指电极制备了以一维碳膜材料为电极的双电层透明超级电容器，但是该电容器比电容很低，而且采用液态电解质，安全性较差，不易封装，很难应用于固态电子学器件，难以适应大功率、高能量柔性透明超级电容器的发展要求。
发明内容
本发明的目的在于提出一种基于三维ZnOMnO2复合纳米阵列叉指电极的超级电容器及其制备方法，该超级电容器柔韧性强、透明度高，具有较高的面积比电容和功率，循环性能优异，寿命长，能够满足大功率的充放电需求。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
一方面，本发明提供了一种基于三维ZnOMnO2复合纳米阵列叉指电极的超级电容器，包括封装袋和固体电解质，还包括ZnOMnO2复合纳米阵列叉指电极，所述固体电解质和所述ZnOMnO2复合纳米阵列叉指电极置于所述封装袋内，且所述固体电解质涂抹在所述ZnOMnO2复合纳米阵列叉指电极上。
所述的ZnOMnO2复合纳米阵列叉指电极由柔性透明衬底和位于柔性透明衬底上的三维ZnO纳米棒阵列和MnO2材料组成，所述三维ZnO纳米棒阵列中纳米棒的长度为6-8微米，所述MnO2材料包覆在所述三维ZnO纳米棒阵列外部。
所述柔性透明衬底为PET、PMMA或PDMS，优选为PET，其他柔性透明的高分子材料都可使用。
所述ZnOMnO2复合纳米阵列叉指电极的有效电极宽度及电极间距为2-100微米，如5微米、10微米、20微米、30微米、40微米、50微米、60微米、70微米、80微米或90微米。
另一方面，本发明提供了如上所述的超级电容器的制备方法，包括以下步骤：
1)配制固体电解质；
2)将固体电解质均匀地涂抹到ZnOMnO2复合纳米阵列叉指电极上；
3)将涂抹了固体电解质的ZnOMnO2复合纳米阵列叉指电极封装，得到所述超级电容器。
步骤1)所述配制固体电解质，具体为将氯化锂和PVA按照质量比2:1溶于适量的去离子水，在85℃-90℃水浴搅拌1h，得到固体电解质。
步骤3)所述封装袋的材质为PMMA。
本发明还提供了所述ZnOMnO2复合纳米阵列叉指电极的制备方法：利用微纳加工技术，在柔性透明衬底上制备叉指集电极，通过溶液法在叉指集电极上生长三维ZnO纳米棒阵列，并利用电沉积工艺在三维ZnO纳米棒周围包覆一层MnO2活性材料，制备出3D柔性透明ZnOMnO2复合纳米阵列叉指电极。
所述ZnOMnO2复合纳米阵列叉指电极的制备方法具体包括以下步骤：
1)选择衬底：选择柔性透明衬底并对其进行表面处理；
2)设计叉指电极图案：设计掩膜板图案，采用半导体器件微加工工艺，在所述衬底上加工出叉指电极图案；
3)集电极及ZnO种子层制备：在所述衬底的叉指电极图案上沉积Pt薄膜和ZnO薄膜；
4)制备三维ZnO纳米棒阵列叉指电极：将步骤3)所述衬底置于可密封的容器内，加入三维ZnO纳米棒阵列前驱液，充分搅拌后密封，然后在水浴加热条件下，得到三维ZnO纳米棒阵列叉指电极；
5)沉积MnO2：在步骤4)得到的三维ZnO纳米棒阵列上包覆MnO2，得到MnO2包覆的三维ZnO纳米棒阵列叉指电极；
6)Lift-Off工艺：将MnO2包覆的三维ZnO纳米棒阵列叉指电极中多余的光刻胶去除，得到柔性透明的ZnOMnO2复合纳米阵列叉指电极。
步骤1)所述柔性透明衬底的材质为PET、PMMA或PDMS，优选为PET，其他柔性透明高分子材料同样适用；所述表面处理所用仪器为氧等离子体表面处理机，所述处理的时间为2-3min，对所述衬底材料进行表面处理以去除有机杂质，并且利于后期光刻胶与衬底的粘附性。
步骤2)所述制作叉指电极图案采用紫外光刻技术，具体操作条件为：选用型号为AZ4620的光刻胶，匀胶厚度为3-4微米，匀胶速度为1000-2000转/分钟，前烘温度为80-105℃，曝光时间为15-25s，显影时间为65-70s。
所设计的叉指电极有效电极宽度以及电极间距可根据透光率的要求在2-100微米内选择，优选为电极宽度为100微米，电极间距也为100微米。
步骤3)所述Pt薄膜和ZnO薄膜通过磁控溅射方式沉积，所述Pt薄膜的厚度为60-70nm，如62nm、64nm、65nm、66nm、67nm、68nm或69nm，所述ZnO薄膜的厚度为10-20nm，如11nm、12nm、14nm、15nm、16nm、17nm、18nm或19nm。
步骤4)所述三维ZnO纳米棒阵列前驱液为0.5-0.55mol/L的硝酸锌溶液、0.1-0.15mol/L的聚乙烯基亚胺溶液，0.25-0.3mol/L的六次甲基四胺溶液、质量分数为的75％氨水和去离子水的混合液；所述去离子水：硝酸锌溶液：聚乙烯基亚胺溶液：六次甲基四胺溶液：氨水的体积比为32:2:4:2:1；所述水浴加热的温度为65-70℃，如66℃、67℃、68℃或68℃，所述水浴加热的时间为5-13h，如6h、7h、8h、9h、10h、11h或12h。所述硝酸锌溶液的浓度为0.5-0.55mol/L，如0.51mol/L、0.52mol/L、0.53mol/L或0.54mol/L，所述聚乙烯基亚胺溶液的浓度为0.1-0.15mol/L，如0.11mol/L、0.12mol/L、0.13mol/L或0.14mol/L，所述六次甲基四胺溶液的浓度为0.25-0.3mol/L，如0.26mol/L、0.27mol/L、0.28mol/L或0.29mol/L。
步骤4)所述三维ZnO纳米棒阵列通过磁控溅射技术还包覆了10-15nm如11nm、12nm、13nm或14nm的Pt薄膜。
步骤5)所述沉积MnO2可采用物理沉积如磁控溅射、电子束蒸发或电化学沉积的方式制备，也可在三维ZnO纳米棒阵列上沉积其他的活性材料如RuO2、NiO或CO3O4。本发明采用三电极电化学沉积，所述三电极电化学沉积的操作条件为：以三维ZnO纳米棒阵列叉指电极为工作电极，硝酸锰和硝酸钠混合液为电沉积液，铂片为对电极，甘汞电极为参比电极，电沉积的电流密度为0.5-0.6mA/cm2，如0.51mA/cm2、0.52mA/cm2、0.54mA/cm2、0.55mA/cm2、0.57mA/cm2或0.59mA/cm2，电沉积时间为25-30min，如26min、27min、28min或29min，在三维ZnO纳米棒阵列叉指电极周围电沉积包覆MnO2。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
(1)本发明提供的固态超级电容器器件柔韧性强、透明度高；
(2)本发明提供的固态超级电容器具有较高的面积比电容和功率，循环性能优异，寿命长；
(3)本发明提供的固态超级电容器能够满足大功率的充放电需求，能够应用于显示领域及可穿戴电子产品领域，满足人们对于现代科技产品和高质量绿色生活的需求。
附图说明
图1是本发明具体实施方式1提供的叉指电极掩膜板设计示意图。
图2是本发明具体实施方式1提供的三维ZnO纳米棒阵列叉指电极的SEM图。
图3是本发明具体实施方式1提供的ZnOMnO2复合纳米阵列叉指电极的SEM图。
图4是本发明具体实施方式2提供的柔性透明固态3D超级电容器。
图5是本发明具体实施方式2提供的柔性透明固态3D超级电容器的循环伏安曲线。
图6是本发明具体实施方式2提供的柔性透明固态3D超级电容器的循环稳定性测试曲线。
具体实施方式
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
实施例1
制备ZnOMnO2复合纳米阵列叉指电极
1、衬底选择：选择PET作为衬底，用氧等离子体表面处理机处理2min。
2、叉指电极设计：采用半导体器件微加工工艺，在PET衬底上加工叉指电极图案。用作紫外光刻掩膜板的叉指电极图案设计如图1所示。从图中可以看出，所制备的叉指电极的对数为8对，所述叉指电极间的间距和指宽为100微米。光刻工艺的操作条件为：紫外光刻采用的光刻胶型号为AZ4620，匀胶厚度为3微米，匀胶速度为2000转/分钟，前烘温度为105度，曝光时间为25s，显影时间为70s，在PET沉底上制备出叉指对电极图形。
3、集电极及ZnO种子层制备：采用磁控溅射方式，在上述第2步制备的带有叉指电极图案的PET衬底上沉积70nm的Pt薄膜和20nm的ZnO薄膜。
4、制备ZnO纳米棒阵列：将上述第3步制备的PET衬底置入可密封的容器内，按照32:2:4:2:1的比例，分别加入去离子水、0.5mol/L的硝酸锌溶液、0.1mol/L的聚乙烯基亚胺溶液、0.25mol/L的六次甲基四胺溶液和质量分数为75％的氨水。充分搅拌后密封，然后在65℃下水浴加热10小时，得到6微米左右的纳米氧化锌阵列，如图2所示。从图2可以看出，ZnO纳米棒在叉指Pt电极薄膜上分布均匀，ZnO纳米棒排列紧密，其长度约为6微米。为进一步提高氧化锌纳米棒的导电性，还可采用磁控溅射方式，在氧化锌纳米棒上包覆10nm的Pt薄膜；
5、三维MnO2阵列制备：采用三电极电化学沉积方式在三维ZnO纳米棒阵列上包覆廉价、环境友好的MnO2材料，电化学沉积的操作条件为：电沉积液为0.02mol/L的硝酸锰和0.1mol/L的硝酸钠混合液，以第4步制备的三维ZnO纳米棒阵列叉指电极为工作电极，铂片为对电极，甘汞电极为参比电极，电沉积的电流密度为0.5mA/cm2，沉积时间为25min，在ZnO纳米棒周围电沉积包覆MnO2电极材料，得到MnO2包覆的ZnO纳米棒阵列；
6、Lift-Off工艺。将第5步得到的三维MnO2阵列在丙酮中浸泡2h，超声10min，去除多余的光刻胶，得到柔性透明的ZnOMnO2复合纳米阵列叉指电极，如图3所示。从图中可以看出，所述MnO2薄膜均匀地包覆在三维ZnO纳米棒阵列上，MnO2薄膜厚度大约为40nm左右。
实施例2
制备柔性透明固态3D超级电容器
将氯化锂和PVA按照质量比2:1溶于适量的去离子水，在85℃水浴搅拌1h，得到固体电解质。将固体电解质均匀地涂抹到所制备的叉指电容器上，并用PMMA封装，便得到柔性透明固态超级电容器，如图4所示，从图中可以看出，所述的固态超级电容器长度约为5cm，透明度高，能够弯折，具有良好的柔韧性。所制备的柔性透明固态超级电容器循环伏安曲线如图5所示，从图中可以看出，在不同的扫速下，CV曲线呈近矩形结构，为典型的非晶态MnO2的电容特性，在扫速2mV/s下，该器件的面积电容可达167mF/cm-2。图6为该器件在横流充放电情况下的循环性能曲线，可以看出，经过了5000个循环以后，器件的容量仍保持在99％左右，说明该器件具有良好的稳定性能。
实施例3
制备ZnOMnO2复合纳米阵列叉指电极
1、衬底选择：选择PDMS作为衬底，用氧等离子体表面处理机处理2min。
2、叉指电极设计：采用半导体器件微加工工艺，在PDMS衬底上加工叉指电极图案。用作紫外光刻掩膜板的叉指电极的间距和指宽为2微米。光刻工艺的操作条件为：紫外光刻采用的光刻胶型号为AZ4620，匀胶厚度为4微米，匀胶速度为1000转/分钟，前烘温度为80度，曝光时间为15s，显影时间为65s，在PDMS衬底上制备出叉指电极图形。
3、集电极及ZnO种子层制备：采用磁控溅射方式，在上述第2步制备的带有叉指电极图案的PDMS衬底上沉积60nm的Pt薄膜和10nm的ZnO薄膜。
4、制备三维ZnO纳米棒阵列：将上述第3步制备的PDMS衬底置入可密封的容器内，按照32:2:4:2:1的比例，分别加入去离子水、0.55mol/L的硝酸锌溶液、0.15mol/L的聚乙烯基亚胺溶液、0.3mol/L的六次甲基四胺溶液和质量分数为75％的氨水。充分搅拌后密封，然后在70℃下水浴加热13小时，得到6微米左右的纳米氧化锌阵列；
5、三维MnO2阵列制备：采用三电极电化学沉积方式在三维ZnO纳米棒阵列上包覆廉价、环境友好的MnO2材料，电化学沉积的操作条件为：电沉积液为0.02mol/L的硝酸锰和0.1mol/L的硝酸钠混合液，以第4步制备的三维ZnO纳米棒阵列叉指电极为工作电极，铂片为对电极，甘汞电极为参比电极，电沉积的电流密度为0.6mA/cm2，沉积时间为30min，在ZnO纳米棒周围电沉积包覆MnO2电极材料，得到MnO2包覆的ZnO纳米棒阵列；
6、Lift-Off工艺。将第5步得到的三维MnO2阵列在丙酮中浸泡2h，超声10min，去除多余的光刻胶，得到ZnOMnO2复合纳米阵列叉指电极。
实施例4
制备ZnOMnO2复合纳米阵列叉指电极
1、衬底选择：选择PMMA作为衬底，用氧等离子体表面处理机处理2min。
2、叉指电极设计：采用半导体器件微加工工艺，在PMMA衬底上加工叉指电极图案。用作紫外光刻掩膜板的叉指电极的间距和指宽为50微米。光刻工艺的操作条件为：紫外光刻采用的光刻胶型号为AZ4620，匀胶厚度为3.5微米，匀胶速度为1500转/分钟，前烘温度为90℃，曝光时间为20s，显影时间为68s，在PMMA衬底上制备出叉指电极图形。
3、集电极及ZnO种子层制备：采用磁控溅射方式，在上述第2步制备的带有叉指电极图案的PMMA衬底上沉积65nm的Pt薄膜和15nm的ZnO薄膜。
4、制备ZnO纳米棒阵列：将上述第3步制备的PMMA衬底置入可密封的容器内，按照32:2:4:2:1的比例，分别加入去离子水、0.52mol/L的硝酸锌溶液、0.12mol/L的聚乙烯基亚胺溶液、0.28mol/L的六次甲基四胺溶液和质量分数为75％的氨水。充分搅拌后密封，然后在70℃下水浴加热5小时，得到6微米左右的纳米氧化锌阵列；
5、三维MnO2阵列制备：采用三电极电化学沉积方式在三维ZnO纳米棒阵列上包覆廉价、环境友好的MnO2材料，电化学沉积的操作条件为：电沉积液为0.02mol/L的硝酸锰和0.1mol/L的硝酸钠混合液，以第4步制备的三维ZnO纳米棒阵列叉指电极为工作电极，铂片为对电极，甘汞电极为参比电极，电沉积的电流密度为0.55mA/cm2，沉积时间为28min，在ZnO纳米棒周围电沉积包覆MnO2电极材料，得到MnO2包覆的ZnO纳米棒阵列；
6、Lift-Off工艺。将第5步得到的三维MnO2阵列在丙酮中浸泡2h，超声10min，去除多余的光刻胶，得到ZnOMnO2复合纳米阵列叉指电极。
申请人声明，本发明通过上述实施例来说明本发明的详细方法，但本发明并不局限于上述详细方法，即不意味着本发明必须依赖上述详细方法才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。
Claims (10)
1.一种基于三维ZnOMnO2复合纳米阵列叉指电极的超级电容器，包括封装袋和固体电解质，其特征在于，还包括ZnOMnO2复合纳米阵列叉指电极，所述固体电解质和所述ZnOMnO2复合纳米阵列叉指电极置于所述封装袋内，且所述固体电解质涂抹在所述ZnOMnO2复合纳米阵列叉指电极上。
2.根据权利要求1所述的超级电容器，其特征在于，所述的ZnOMnO2复合纳米阵列叉指电极由柔性透明衬底和位于柔性透明衬底上的三维ZnO纳米棒阵列和MnO2材料组成，所述MnO2材料包覆在所述三维ZnO纳米棒阵列外部。
3.根据权利要求2所述的超级电容器，其特征在于，所述柔性透明衬底为PET、PMMA或PDMS，优选为PET。
4.根据权利要求1-3之一所述的超级电容器，其特征在于，所述的ZnOMnO2复合纳米阵列叉指电极的有效电极宽度及电极间距为2-100微米。
5.一种如权利要求1-4之一所述的超级电容器的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)配制固体电解质；
2)将固体电解质均匀地涂抹到ZnOMnO2复合纳米阵列叉指电极上；
3)将涂抹了固体电解质的ZnOMnO2复合纳米阵列叉指电极封装，得到所述超级电容器。
6.一种如权利要求1-4之一所述的超级电容器的制备方法，其特征在于，所述ZnOMnO2复合纳米阵列叉指电极的制备方法为：利用微纳加工技术，在柔性透明衬底上制备叉指集电极，通过溶液法在叉指集电极上生长三维ZnO纳米棒阵列，并利用电沉积工艺在三维ZnO纳米棒周围包覆一层MnO2活性材料，制备出3D柔性透明ZnOMnO2复合纳米阵列叉指电极。
7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述ZnOMnO2复合纳米阵列叉指电极的制备方法具体包括以下步骤：
1)选择衬底：选择柔性透明衬底并对其进行表面处理；
2)设计叉指电极图案：设计掩膜板图案，采用半导体器件微加工工艺，在所述衬底上加工出叉指电极图案；
3)集电极及ZnO种子层制备：在所述衬底的叉指电极图案上沉积Pt薄膜和ZnO薄膜；
4)制备三维ZnO纳米棒阵列叉指电极：将步骤3)所述衬底置于可密封的容器内，加入三维ZnO纳米棒阵列前驱液，充分搅拌后密封，然后在水浴加热条件下，得到三维ZnO纳米棒阵列叉指电极；
5)沉积MnO2：在步骤4)得到的三维ZnO纳米棒阵列上包覆MnO2，得到MnO2包覆的三维ZnO纳米棒阵列叉指电极；
6)Lift-Off工艺：将MnO2包覆的三维ZnO纳米棒阵列叉指电极中多余的
光刻胶去除，得到柔性透明的ZnOMnO2复合纳米阵列叉指电极。
8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，步骤2)所述制作叉指电极图案采用紫外光刻技术，具体操作条件为：选用型号为AZ4620的光刻胶，匀胶厚度为3-4微米，匀胶速度为1000-2000转/分钟，前烘温度为80-105℃，曝光时间为15-25s，显影时间为65-70s；
优选地，步骤3)所述Pt薄膜和ZnO薄膜通过磁控溅射方式沉积，所述Pt薄膜的厚度为60-70nm，所述ZnO薄膜的厚度为10-20nm。
9.根据权利要求7或8所述的制备方法，其特征在于，步骤4)所述三维ZnO纳米棒阵列前驱液为0.5-0.55mol/L的硝酸锌溶液、0.1-0.15mol/L的聚乙烯基亚胺溶液，0.25-0.3mol/L的六次甲基四胺溶液的浓、质量分数为的75％氨水和去离子水的混合液；所述去离子水：硝酸锌溶液：聚乙烯基亚胺溶液：六次甲基四胺溶液：氨水的体积比为32:2:4:2:1；所述水浴加热的温度为65-70℃，所述水浴加热的时间为5-13h；
优选地，步骤4)所述三维ZnO纳米棒阵列通过磁控溅射技术还包覆了10-15nm的Pt薄膜。
10.根据权利要求7-9之一所述的制备方法，其特征在于，步骤5)所述沉积MnO2采用三电极电化学沉积，所述三电极电化学沉积的操作条件为：以三维ZnO纳米棒阵列叉指电极为工作电极，硝酸锰和硝酸钠混合液为电沉积液，铂片为对电极，甘汞电极为参比电极，电沉积的电流密度为0.5-0.6mA/cm2，电沉积时间为25-30min，在三维ZnO纳米棒阵列叉指电极周围电沉积包覆MnO2。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201410713658.7A CN104465119B (zh) | 2014-11-28 | 2014-11-28 | 基于三维ZnO@MnO2复合纳米阵列叉指电极的超级电容器及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201410713658.7A CN104465119B (zh) | 2014-11-28 | 2014-11-28 | 基于三维ZnO@MnO2复合纳米阵列叉指电极的超级电容器及其制备方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN104465119A true CN104465119A (zh) | 2015-03-25 |
| CN104465119B CN104465119B (zh) | 2017-07-14 |
Family
ID=52911018
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201410713658.7A Active CN104465119B (zh) | 2014-11-28 | 2014-11-28 | 基于三维ZnO@MnO2复合纳米阵列叉指电极的超级电容器及其制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN104465119B (zh) |
Cited By (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104752070A (zh) * | 2015-04-01 | 2015-07-01 | 安徽师范大学 | 一种氧化锌@二氧化锰@聚吡咯三元核壳异质结构纳米棒阵列材料、制备方法及其应用 |
| CN107346712A (zh) * | 2017-07-24 | 2017-11-14 | 淮海工学院 | 一种基于微纳加工技术的柔性透明超级电容器 |
| CN107769352A (zh) * | 2016-08-19 | 2018-03-06 | 北京纳米能源与***研究所 | 一种透明充电薄膜及移动设备 |
| CN107768146A (zh) * | 2016-08-19 | 2018-03-06 | 北京纳米能源与***研究所 | 一种透明柔性超级电容及其制备方法 |
| CN109036858A (zh) * | 2017-11-28 | 2018-12-18 | 中国科学院大连化学物理研究所 | 一种柔性全固态平面叉指型锂离子电容器及其制备方法 |
| CN109817469A (zh) * | 2017-11-20 | 2019-05-28 | 北京纳米能源与***研究所 | 超级电容器、能源包、自充电能源包及其制备方法 |
| CN109828012A (zh) * | 2019-03-01 | 2019-05-31 | 广州钰芯传感科技有限公司 | 一种三电极共面集成的叉指电极的制备方法及应用 |
| CN110148528A (zh) * | 2019-05-28 | 2019-08-20 | 吉林师范大学 | MnOx/CoNi-LDH/CFP超级电容器复合电极材料及其制备方法 |
| EP3465706A4 (en) * | 2016-05-23 | 2020-01-08 | Araujo Dayrell, Ivan | GRAPH SUPER CAPACITOR DESIGN AND MANUFACTURE |
| CN110931263A (zh) * | 2019-11-21 | 2020-03-27 | 杭州电子科技大学 | 一种超级电容器电极结构及增强方法 |
| CN111261423A (zh) * | 2020-01-20 | 2020-06-09 | 佛山科学技术学院 | 一种ZnO@MnO2三维多孔电极及其制备方法 |
| CN111272819A (zh) * | 2020-02-21 | 2020-06-12 | 中山大学 | 心肌细胞多元活性检测的叉指排布导电纳米管传感装置 |
| CN112951622A (zh) * | 2021-01-29 | 2021-06-11 | 西安电子科技大学 | 可用于kHZ交流线性滤波的微型超级电容器的制备方法 |
| CN113675006A (zh) * | 2021-08-11 | 2021-11-19 | 浙江浙能技术研究院有限公司 | 一种锰基氧化物微型超级电容器的制备方法 |
| CN114314762A (zh) * | 2021-10-11 | 2022-04-12 | 西南石油大学 | 一种纳米ZnO/软锰矿复合粒子电极及制备方法 |
| CN114974910A (zh) * | 2022-06-06 | 2022-08-30 | 安徽信息工程学院 | 一种电极用材料及其制备方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102280263A (zh) * | 2011-04-29 | 2011-12-14 | 上海交通大学 | 以碳纳米管/氧化锰复合材料作为电极的电化学电容器 |
| US20130068721A1 (en) * | 2009-03-17 | 2013-03-21 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Electrode for super-capacitor, super-capacitor including electrode, and method for preparing electrode |
| CN103903862A (zh) * | 2012-12-27 | 2014-07-02 | 北京大学 | 一种基于平面梳齿状电极结构的透明柔性电化学器件及其制备方法 |
-
2014
- 2014-11-28 CN CN201410713658.7A patent/CN104465119B/zh active Active
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20130068721A1 (en) * | 2009-03-17 | 2013-03-21 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Electrode for super-capacitor, super-capacitor including electrode, and method for preparing electrode |
| CN102280263A (zh) * | 2011-04-29 | 2011-12-14 | 上海交通大学 | 以碳纳米管/氧化锰复合材料作为电极的电化学电容器 |
| CN103903862A (zh) * | 2012-12-27 | 2014-07-02 | 北京大学 | 一种基于平面梳齿状电极结构的透明柔性电化学器件及其制备方法 |
Non-Patent Citations (3)
| Title |
|---|
| MAJID BEIDAGHI, CHUNLEI WANG: "Micro-supercapacitors based on three dimensional interdigital polypyrrole/C-MEMS electrodes", 《ELECTROCHIMICA ACTA》 * |
| YONG ZHAO, ET AL: "ZnO-template-mediated synthesis of three dimensional coral-like MnO2 nanostructure for supercapacitors", 《JOURNAL OF POWER SOURCES》 * |
| 王晓峰，陈学坤，ET AL: "硅基MEMS三维微电极阵列的超电容特性", 《纳米技术与精密工程》 * |
Cited By (21)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104752070B (zh) * | 2015-04-01 | 2017-09-26 | 安徽师范大学 | 一种氧化锌@二氧化锰@聚吡咯三元核壳异质结构纳米棒阵列材料、制备方法及其应用 |
| CN104752070A (zh) * | 2015-04-01 | 2015-07-01 | 安徽师范大学 | 一种氧化锌@二氧化锰@聚吡咯三元核壳异质结构纳米棒阵列材料、制备方法及其应用 |
| EP3465706A4 (en) * | 2016-05-23 | 2020-01-08 | Araujo Dayrell, Ivan | GRAPH SUPER CAPACITOR DESIGN AND MANUFACTURE |
| CN107769352A (zh) * | 2016-08-19 | 2018-03-06 | 北京纳米能源与***研究所 | 一种透明充电薄膜及移动设备 |
| CN107768146A (zh) * | 2016-08-19 | 2018-03-06 | 北京纳米能源与***研究所 | 一种透明柔性超级电容及其制备方法 |
| CN107346712A (zh) * | 2017-07-24 | 2017-11-14 | 淮海工学院 | 一种基于微纳加工技术的柔性透明超级电容器 |
| CN107346712B (zh) * | 2017-07-24 | 2019-03-12 | 淮海工学院 | 一种基于微纳加工技术的柔性透明超级电容器 |
| CN109817469A (zh) * | 2017-11-20 | 2019-05-28 | 北京纳米能源与***研究所 | 超级电容器、能源包、自充电能源包及其制备方法 |
| CN109036858A (zh) * | 2017-11-28 | 2018-12-18 | 中国科学院大连化学物理研究所 | 一种柔性全固态平面叉指型锂离子电容器及其制备方法 |
| CN109828012A (zh) * | 2019-03-01 | 2019-05-31 | 广州钰芯传感科技有限公司 | 一种三电极共面集成的叉指电极的制备方法及应用 |
| CN110148528A (zh) * | 2019-05-28 | 2019-08-20 | 吉林师范大学 | MnOx/CoNi-LDH/CFP超级电容器复合电极材料及其制备方法 |
| CN110931263A (zh) * | 2019-11-21 | 2020-03-27 | 杭州电子科技大学 | 一种超级电容器电极结构及增强方法 |
| CN110931263B (zh) * | 2019-11-21 | 2021-08-03 | 杭州电子科技大学 | 一种超级电容器电极结构及增强方法 |
| CN111261423A (zh) * | 2020-01-20 | 2020-06-09 | 佛山科学技术学院 | 一种ZnO@MnO2三维多孔电极及其制备方法 |
| CN111272819A (zh) * | 2020-02-21 | 2020-06-12 | 中山大学 | 心肌细胞多元活性检测的叉指排布导电纳米管传感装置 |
| CN112951622A (zh) * | 2021-01-29 | 2021-06-11 | 西安电子科技大学 | 可用于kHZ交流线性滤波的微型超级电容器的制备方法 |
| CN113675006A (zh) * | 2021-08-11 | 2021-11-19 | 浙江浙能技术研究院有限公司 | 一种锰基氧化物微型超级电容器的制备方法 |
| CN114314762A (zh) * | 2021-10-11 | 2022-04-12 | 西南石油大学 | 一种纳米ZnO/软锰矿复合粒子电极及制备方法 |
| CN114314762B (zh) * | 2021-10-11 | 2023-07-18 | 西南石油大学 | 一种纳米ZnO/软锰矿复合粒子电极及制备方法 |
| CN114974910A (zh) * | 2022-06-06 | 2022-08-30 | 安徽信息工程学院 | 一种电极用材料及其制备方法 |
| CN114974910B (zh) * | 2022-06-06 | 2024-03-22 | 安徽信息工程学院 | 一种电极用材料及其制备方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN104465119B (zh) | 2017-07-14 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN104465119B (zh) | 基于三维ZnO@MnO2复合纳米阵列叉指电极的超级电容器及其制备方法 | |
| Zhao et al. | A flexible all-solid-state asymmetric supercapacitors based on hierarchical carbon cloth@ CoMoO4@ NiCo layered double hydroxide core-shell heterostructures | |
| Zhang et al. | Electrochemically synthesis of nickel cobalt sulfide for high‐performance flexible asymmetric supercapacitors | |
| Tomy et al. | Emergence of novel 2D materials for high-performance supercapacitor electrode applications: a brief review | |
| Liu et al. | Capacitance and voltage matching between MnO 2 nanoflake cathode and Fe 2 O 3 nanoparticle anode for high-performance asymmetric micro-supercapacitors | |
| Raj et al. | Two-dimensional planar supercapacitor based on zinc oxide/manganese oxide core/shell nano-architecture | |
| Chen et al. | Reduced ZnCo2O4@ NiMoO4· H2O heterostructure electrodes with modulating oxygen vacancies for enhanced aqueous asymmetric supercapacitors | |
| Qian et al. | Efficient synthesis of hierarchical NiO nanosheets for high-performance flexible all-solid-state supercapacitors | |
| Mozaffari et al. | Hierarchical NiO@ Ni (OH) 2 nanoarrays as high-performance supercapacitor electrode material | |
| Yang et al. | A hybrid electrode of Co 3 O 4@ PPy core/shell nanosheet arrays for high-performance supercapacitors | |
| Xi et al. | Facile synthesis of free-standing NiO/MnO 2 core-shell nanoflakes on carbon cloth for flexible supercapacitors | |
| Yan et al. | Cliff-like NiO/Ni3S2 directly grown on Ni foam for battery-type electrode with high area capacity and long cycle stability | |
| Wu et al. | Two-dimensional Ni (OH) 2 nanoplates for flexible on-chip microsupercapacitors | |
| Shahrokhian et al. | High-performance fiber-shaped flexible asymmetric microsupercapacitor based on Ni (OH) 2 nanoparticles-decorated porous dendritic Ni–Cu film/Cu wire and reduced graphene oxide/carbon fiber electrodes | |
| Zhang et al. | Processing and manufacturing of graphene-based microsupercapacitors | |
| Zhang et al. | Facile fabrication of large-area hybrid Ni-Co hydroxide/Cu (OH) 2/copper foam composites | |
| Lin et al. | Designed formation of NiO@ C@ Cu2O hybrid arrays as battery-like electrode with enhanced electrochemical performances | |
| Wang et al. | Freestanding 3D graphene/cobalt sulfide composites for supercapacitors and hydrogen evolution reaction | |
| Jiang et al. | In situ growth of (NH 4) 2 V 10 O 25· 8H 2 O urchin-like hierarchical arrays as superior electrodes for all-solid-state supercapacitors | |
| US20220397822A1 (en) | Lignin based laser lithography process for fabricating 3d graphene electrode and method | |
| Chen et al. | Facile synthesis of Al-doped NiO nanosheet arrays for high-performance supercapacitors | |
| Lee et al. | Highly reversible crystal transformation of anodized porous V2O5 nanostructures for wide potential window high-performance supercapacitors | |
| Qian et al. | On-chip supercapacitors with ultrahigh volumetric performance based on electrochemically co-deposited CuO/polypyrrole nanosheet arrays | |
| Jin et al. | MnO2 nanotubes assembled on conductive graphene/polyester composite fabric as a three-dimensional porous textile electrode for flexible electrochemical capacitors | |
| Raj et al. | Direct fabrication of two-dimensional copper sulfide nanoplates on transparent conducting glass for planar supercapacitor |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |