英国皇家化学协会旗下著名期刊《RSC Advance》(IF = 3.096)在线发表了材料物理15级大创团队的最新研究成果《高性能PPy-MXene织物超级电容》(Polypyrrole–MXenecoated textile-based flexible energy storage device)。超级电容器因其比电容大和功率密度高的特点而被广泛研究。近年来,为了满足便携式可穿戴电子设备发展的需要,更多的研究开始集中于柔性可穿戴超级电容器。然而,已存的柔性超级电容器多用传统的碳材料和过渡金属氧化物作为电极材料。本项目中,该团队使用了一种简易、低成本的方法制备了一种基于新型二维MXene材料的柔性超级电容器。通过简单的MXene溶液浸泡织布得到的方阻值为22.9Ω/sq,比电容为182.70F/g的MXene织布电极材料,这高于之前报道的碳纳米管的比电容。为了进一步增加其电容性能和避免MXene的弱氧化性,将聚吡咯电化学沉积在MXene织布表面得到了比电容高达343.20F/g的MXene-PPy织布电极材料。将MXene-PPy织布材料组装成对称全固态超级电容器,其表现了较高的能量密度和功率密度。这种基于MXene-PPy织布材料的柔性超级电容器为柔性可穿戴储能设备提供了一种新的选择。
该大创团队的主要成员有闫金凤(组长)、刘伟之、姚欣宇、姚帅等同学,他们从大二进入材料物理专业实验室,在马亚楠、张传坤等老师的悉心指导下,利用课余和寒暑假时间,开展研究工作。从课题选择、方案设计、实验实施到最终的文章发表,共历时两年。在整个项目研究的过程中,凭借对科研的浓厚兴趣和知识的渴求,他们积极查阅资料,主动和老师沟通,解决了一个又一个问题,出色完成了任务。
自2013年材料物理专业开始招生以来,在校院领导的大力提倡及支持下,该专业尤其注重学生创新精神的培养,积极引导学生参与各类竞赛及教师的科研课题,并取得了不俗的成绩。2016年,该专业13级学生张广辉以第一作者的身份在中科院二区期刊J.Nanopart. Res.上发表了其参与本专业教师科研项目的大创成果,得到了同行的高度认同,他也被评为我校目前为止唯一的一位“长江学子”。此外,部分其他同学的成果也相继发表在国内外的专业学术期刊上。
近年来,材料物理专业的学生参与教师科研项目的比例逐年升高,相关实验室也时常“人满为患”,即使是晚上和周末,也能见到同学们在实验室忙碌的身影。此次超级电容大创团队科研成果的顺利发表,即是对前期相关教师任劳任怨、积极指导的肯定,也进一步坚实了本专业的人才培养思路。我们殷切地期待这种氛围能成为该专业人才培养的一大亮点!
链接:http://science.huat.edu.cn/info/1078/1486.htm