刘敬权教授团队在柔性可穿戴超级电容器领域取得重要进展
材料学院刘敬权教授团队在柔性可穿戴超级电容器领域取得重要进展。他们研发的基于电氧化的碳布基底上生长多孔超薄四硫化二钴合镍纳米片阵列及其在柔性可穿戴超级电容器中的应用，以“MOF derived Ni-Co-S nanosheets on electrochemically activated carbon cloth via an etching/ion exchange method for wearable hybrid supercapacitors”为题发表在能源工程领域著名一区期刊Chemical Engineering Journal（2019， 371， 461-469）上，该杂志影响因子6.735，通讯作者是崔亮博士和刘敬权教授。
随着社会快速发展，人类正面临着日趋严重的能源短缺问题，另一方面，人们对于柔性便携能源器件的需求日益增加，因此寻找高性能的能量存储和转化装置具有战略意义。与电池相比，超级电容器具有高功率密度、快速充放电、循环稳定性好、操作安全等优势，是一种新兴的能量存储转化装置，成为人们追逐的热点。近年来，基于碳材料研发的电容器电极材料的研发取得了很大的进展，但仍然存在着能量密度低等缺点。
如下图所示，该课题利用商用碳布，对其进行电化学活化后作为基底生长四硫化二钴合镍电极材料。其中,利用金属有机框架作为模板，通过离子刻蚀的方法设计制备了多孔超薄纳米片阵列结构; 通过电化学活化的方法提高了电极的亲水性。这些特性极大的提高了电极的电化学性能，所组装柔性可穿戴器件表现出高的能量密度（30 Wh/Kg），经过10000圈循环稳定性的测试后，电容保留仍然可以达到82%，展现出优异的电化学稳定性。在不同的弯折角度下测试该器件的CV，经过180度的弯折之后，器件表现出与初始CV近乎重合的曲线，表现出极佳的柔性。另外，作为能量装置，能够点亮灯泡和作为腕带给手表供电，在柔性可穿戴能源器件领域有广阔的应用前景。
