宋英泽特聘教授/刘旭东副研究员/张云怀教授 Small：MOFs衍生物磷化工程用于准固态超级电容器的合理构建- 大数跨境

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宋英泽特聘教授/刘旭东副研究员/张云怀教授 Small：MOFs衍生物磷化工程用于准固态超级电容器的合理构建

科学材料站

2020-12-30

导读：本研究工作不仅为设计高性能的能源材料提供了合理研究策略，而且还为构建高性能的准固态非对称超级电容器提供了实际指导依据。

文章信息

MOFs衍生物磷化工程用于准固态非对称超级电容器的合理构建

第一作者：魏锡均

通讯作者：宋英泽*，刘旭东*，张云怀*

单位：西南科技大学，重庆大学，中国工程物理研究院激光聚变研究中心

研究背景

超级电容器因具备快速充放电能力、高功率密度、良好的循环稳定性和安全性被认为是极具发展前景的下一代储能体系。然而，超级电容器较低的能量密度制约了其进一步的大规模应用。

目前超级电容器的研究工作主要集中在以不牺牲功率密度的前提下如何提升其能量密度。现有证据表明正负极材料电荷量不匹配是限制超级电容器整体能量密度的关键科学问题。

文章简介

针对上述关键科学问题，宋英泽研究团队以两种金属有机框架（MOFs）材料为前驱体，采用可控的热处理过程和磷化工程成功获得了CoP和FeP4纳米立方体，从而开发出具有高比电容值的正负极材料。由于CoP和FeP4纳米立方体在化学组成和微观结构上的明显优势，在电流密度为1 A g–1时，其比电容分别为600和345 F g–1。以CoP和FeP4纳米立方体分别为正、负极，基于电荷匹配原理成功组装了准固态非对称超级电容器。在功率密度为695 W kg–1的情况下，准固态非对称超级电容器能量密度达到46.38 Wh kg–1。

此外，将组装的准固态非对称超级电容器与单晶硅板组合成太阳能充电系统，可成功的为用电器供电，验证了该装置的实用化性能。研究工作不仅为设计高性能的能源材料提供了合理研究策略，而且还为构建高性能的准固态非对称超级电容器提供了实际指导依据。

文章链接

Phosphorization Engineering on Metal-Organic Frameworks for High-Performance Quasi-Solid-State Asymmetry Supercapacitors

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/smll.202007062

通讯作者介绍

宋英泽，西南科技大学环境友好能源材料国家重点实验室特聘教授，博士生导师

在石墨烯、先进储能体系关键材料、3D打印技术及原位谱学表征技术方向开展研究工作，以第一、共同第一和通讯作者在能源及材料领域期刊Nano Res., J. Energy Chem., Energy Environ. Sci., Adv. Energy Mater., ACS Nano, Nano Energy, Small, J. Mater. Chem. A, ACS Appl. Mater. Interfaces等发表论文20余篇，引用1400次，获国家发明专利4项。

刘旭东，中国工程物理研究院激光聚变研究中心副研究员，硕士生导师

在J Mater Chem A, Small, Carbon, Nanoscale , J. Energy Chem., Mater. Design, Electrochim. Acta等期刊上发表文章10余篇，获国家发明专利6项，获省部级科技进步二等奖1项，研究方向为先进纳米材料特别是MOFs及纳米氧化钨在超级电容器中的应用。

张云怀，重庆大学化学化工学院教授，博士生导师

研究方向为低维材料的新型制备方法、复杂金属化合物的生长机理及功能电极界面的构筑与组装，重点研究小尺寸纳米材料的新型制备方法、复杂金属化合物的生长机理及功能电极界面的构筑与组装；纳米材料在电化学储能、电催化、光电催化等领域的相关应用基础研究，在Angew. Chem. Int. Ed., J. Am. Chem. Soc., Adv. Energy Mater.等期刊发表论文100余篇，获国家发明专利4项。

课题组介绍

宋英泽研究团队隶属于西南科技大学环境友好能源材料国家重点实验室，是一支由多名青年博士组成的研究队伍。团队以先进能源材料及器件为研究方向，尤其针对锂硫电池、水系钾离子电池、超级电容器、柔性及3D打印技术、原位谱学表征技术等开展科学和应用研究工作，截至目前在能源材料领域发表研究论文50余篇，获得资助经费600万元。

课题组招聘

宋英泽研究团队常年招收能源材料领域的博士后、博士及硕士研究生，欢迎有志青年加盟！联系邮箱：yzsong@swust.edu.cn。