清華深研院楊誠綜述：超級電容器微納結構電極的電磁場制備技術

糯米糯米 6年前 (2017-10-29) 31231瀏覽

清華大學深圳研究生院的楊誠教授課題組10月25日在Advanced Materials Technologies在線發表了一篇關于超級電容器微納結構電極電磁場制備技術的綜述，詳細梳理了電磁場制備技術在微納結構電極制備領域的應用。

【文章主題】

最近十年里，電化學儲能器件（EES）電極結構的研究取得了長足的進展。而在電極材料的制備中，包括靜電技術、磁場技術以及電磁場技術在內的電磁制備技術扮演了非常重要的角色。這類環保、簡易、條件溫和的技術和傳統的方法相比具有明顯的優勢，被用于制備具有多層次以及高度有序納米結構的的電極，能夠有效提高電極的綜合性能。

【引言瀏覽】

近年來，便攜式、可穿戴電子設備發展迅猛，而儲能技術在其中扮演著重要的角色。超級電容器屬于電化學儲能設備的重要成員，憑借著高功率密度、超長周期壽命、低制造成本等優點，受到了廣泛的關注。目前，常規電池、超級電容器的電極制備仍然采用漿料涂覆技術。然而，這種工藝技術高度依賴于漿料的成分、配制的條件以及集流體的厚度，致使電極材料混合效率不高、界面成分不易控制，難以高效地發揮出活性材料的電化學性能。

隨著納米技術的發展，近年來以構筑多層次的納米導電骨架網絡為主要目的的新型電極構建技術被廣泛研究。相比于傳統的漿料涂布工藝外，新型的靜電紡絲、磁場誘導、光刻技術、激光燒蝕等可工業化的電極制備技術手段被視為未來最有潛力的技術手段。其中，基于電磁場的制備技術受到了廣泛的關注。這種電極制備技術可以分為三個部分：基于靜電作用技術的電極制備技術、基于磁場技術的電極制備技術，以及基于電磁波技術的電極制備技術。

基于電磁場技術的電極制備技術可以用于調控電極材料的性質，包括禁帶寬度，形態，結構以及圖形化等等。基于靜電作用技術的電極制備技術具有操作簡易，安全性高以及可控性強的優點，可以細分為靜電噴霧技術、電沉積技術、靜電紡絲技術等。基于磁場技術的電極制備技術已經有了許多應用的例子，包括誘導生長納米陣列等等。本文從以上幾種技術出發，對近年廣泛報道的結果進行了梳理和綜述。

【圖文介紹】

1. 基于電磁場技術的電極制備技術

圖1 紫外線照射還原氧化石墨烯