一种用于增强弹性超级电容电极的分层裁剪扭结三维泡沫。

由 ty10086 提交于 周三, 08/25/2021 - 15:40
文章英文标题
A Hierarchically Tailored Wrinkled Three-Dimensional Foam for Enhanced Elastic Supercapacitor Electrodes.
正文
最近，人们对三维( 3D )多孔泡沫进行了研究，但在纳米级的比表面积和可伸展性方面还需要进一步的提高，以用于电子和能源的应用。本文报道了一种在三维聚二甲基硅氧烷( PDMS )聚合物泡沫内部的压杆表面形成量身定制的起皱结构的一般策略。通过氧等离子体处理在3D泡沫的支柱上产生可控的皱纹，在单轴预拉伸的3D PDMS泡沫上形成PDMS的双层表面，随后发生松弛。经等离子体处理1 h，预拉伸40 %后，起皱的3D泡沫与原始的3D PDMS泡沫相比，比表面积和拉伸性能分别提高了60 %和75 %以上。为了证明其在性能上的适用性，皱纹的3D泡沫上涂复导电材料制备超级电容器。由此得到的超级电容器表现出更高的储能容量( 8.3倍)，在高达50 %的拉伸下很好地保持了储能容量。
文章内容（英文）
Recently, three-dimensional (3D) porous foams have been studied, but further improvement in nanoscale surface area and stretchability is required for electronic and energy applications. Herein, a general strategy is reported to form a tailored wrinkling structure on strut surfaces inside a 3D polydimethylsiloxane (PDMS) polymeric foam. Controlled wrinkles are created on the struts of 3D foam through an oxygen plasma treatment to form a bilayer surface of PDMS on uniaxially prestretched 3D PDMS foam, followed by relaxation. After plasma treatment for 1 h and prestretching of 40%, the wrinkled 3D foam greatly improves specific surface area and stretchability by over 60% and 75%, respectively, compared with the pristine 3D PDMS foam. To prove its applicability with improved performances, supercapacitors are prepared by coating a conductive material on the wrinkled 3D foam. The resulting supercapacitors exhibit an increased storage capacity (8.3 times larger), maintaining storage capacity well under stretching up to 50%.
来源出处
Journal|[J]Nano Letters2021.
DOI
https://doi.org/10.1021/ACS.NANOLETT.1C01384

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