教学科研
化工院研究团队在《Advanced Functional Materials》上发表研究成果
来源:化工院通讯员:徐桂红摄影: 编辑:尹申申审核:袭开国、姚建峰、徐勇浏览:时间:2025-12-05
【南林新闻中心讯】近日,化学工程学院左宋林教授团队在国际材料领域知名期刊《Advanced Functional Materials》(影响因子19.0)发表了题为“Constructing Highly Conductive Porous/Honeycomb Networks on Core-Shell Nanoarrays for Flexible Asymmetric Supercapacitors with Superior Performance”的研究论文(论文链接:https://doi.org/10.1002/adfm.202527211)。我校是唯一完成单位,化学工程学院博士研究生刘领为论文第一作者,左宋林教授为唯一通讯作者。该研究工作得到了国家自然科学基金项目的资助。

随着可穿戴式电子设备需求的持续攀升,柔性非对称超级电容器凭借超高功率密度成为理想储能方案。然而,受限于电极性能不足与正负电极动力学失配的问题,器件难以兼具超高功率密度、超高能量密度和超长循环稳定性。本研究通过在碳布支撑的正和负极核壳金属化合物纳米阵列上涂覆本课题组自主研发的类石墨微晶纳米炭材料(GCNs),构建了高导电连续多孔/蜂窝炭网络,实现传统金属基电极性能的全面突破。研究表明,GCNs涂覆显著提升了电极性能:其高导电性大幅降低电荷转移阻力,强化电极倍率性能;强界面耦合能形成稳定金属-氮配位键,诱导电极电子结构向金属态转变;多孔特性则有效缓冲电极体积膨胀,显著缩短离子扩散路径,提升结构稳定性。该结构构建的柔性非对称超级电容器具备超高功率密度和能量密度以及超长循环稳定性,器件经180°连续弯折后性能几乎无衰减,可稳定驱动智能手机等终端设备。该研究不仅提出了高性能柔性超级电容器电极设计新策略,还为GCNs等新型碳材料在柔性储能领域的应用提供了新的应用方向。
