利用脱合金技术制备新型超级电容器电极材料

超级电容器由于其较高的功率密度和优异的循环寿命越来越引起人们的关注。其中，具有高的比电容、良好的导电性以及开放性的电极结构是决定材料电容性能的主要因素。脱合金法制备的纳米多孔金属材料具有优越的导电性能和三维连续开放的微观结构，通过控制结构表面化学状态以及实施进一步表面功能化修饰，可以研制出新一代无负载独立支撑的三维连续的超级电容电极材料和具有优异界面结构的纳米多孔金属/金属氧化物（或导电聚合物）复合电极材料。本项目的实施将有利于促进材料表面与界面，结构形成与演化等方面的基础科学研究和高效能源转化与存储等方面的应用科学研究，有较重要的科学意义和应用价值。

当今社会，传统化石资源日趋短缺，并且其过度利用造成的环境污染越来越严重，产业界和学术界都把越来越多的注意力转移到各类新能源技术上。超级电容器因为其功率密度非常高、循环寿命长，并具有充放电速度快、效率高、环境友好、使用温度范围宽、安全性高等特点，受到各界人士的广泛关注。推广使用超级电容器，能够有效缓解能源危机并改善城市大气污染和铅酸电池污染问题。. 项目的执行过程中我们考虑到高比表面积、高导电性、丰富的表面化学特性和可调的孔隙率等是高性能超级电容器电极材料的重要因素，我们结合脱合金技术实施了新型超级电容器用电极材料和复合材料的设计制备和应用研究。在项目执行过程中，我们设计了无负载纳米多孔金属薄膜负载聚吡咯制备超级电容器材料，制备了全固态超薄柔性超级电容器。制备了纳米多孔铂镍合金电极材料、超薄纳米多孔金薄膜负载导电聚合物---聚吡咯电极材料，NPG/PEDOT、NPG/PEDOT/MnO2纳米多孔复合电极材料，Mn3O4、Co(OH)2、纳米多孔Ti/MnO2等电极材料10余种，发表SCI论文16篇，申请专利7项，授权专利7项。培养博士生7人，硕士生6人，项目负责人丁轶教授应邀请在国际会议上作邀请报告4次，受邀为丹麦技术大学Otto Mønsted访问教授。另外项目执行期间获山东省自然科学二等奖。