近日從中科院獲悉，近期，中國(guó)科學(xué)院蘇州納米技術(shù)與納米仿生研究所國(guó)際實(shí)驗(yàn)室研究員陳韋課題組設(shè)計(jì)制備了一種MOF結(jié)構(gòu)多孔碳材料，并基于該材料成功構(gòu)筑了兼具力學(xué)柔韌性與高儲(chǔ)能特性的柔性超級(jí)電容器。該團(tuán)隊(duì)首先在碳納米管表面原位生長(zhǎng)了MOF材料，接著使用高溫退火處理得到了MOF結(jié)構(gòu)多孔碳材料。
這種新材料具有高氮摻雜（17.82%）、高比表面積（920m2g-1）、窄孔分布（2.5 nm）以及高導(dǎo)電性（278 S m-1）等特性。從結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上看，碳納米管不僅提高了材料導(dǎo)電性，而且賦予了材料連續(xù)性與柔韌性；另一方面，MOF結(jié)構(gòu)則起到吸附容納離子的作用。研究表明，新材料在水體系下測(cè)得的比電容高達(dá)426F g-1，并且歷經(jīng)1萬(wàn)次循環(huán)后性能不衰減。該團(tuán)隊(duì)利用聚合物互穿網(wǎng)絡(luò)/離子液體電解質(zhì)層進(jìn)一步與電極組裝成柔性薄膜超級(jí)電容器，實(shí)驗(yàn)證明，器件在遭受扭曲、拉伸以及折疊等變形之后，性能保持良好并且運(yùn)行穩(wěn)定，在可穿戴設(shè)備領(lǐng)域具有重要的應(yīng)用價(jià)值。相關(guān)成果已發(fā)表在《先進(jìn)功能材料》雜志上（Advanced Functional Materials, 2017, 27,1606219）。
該工作得到國(guó)家自然科學(xué)基金、江蘇省杰出青年自然科學(xué)基金、科技部港澳臺(tái)合作專項(xiàng)和科技部重大科學(xué)研究計(jì)劃等的資助。
