近日,材料学院许凤教授团队在木质素基3D打印电极材料研究领域取得新进展,相关研究论文“Advanced MXene/Graphene Oxide/Lignosulfonate Inks for 3D Printing Thick Electrodes with Vertically Aligned Pores to Dually Boost Mass Loading and Areal Capacitance” 发表于《Advanced Functional Materials》(中科院一区,IF=18.5)期刊上。
随着可再生能源和高效能量存储设备的需求急剧增加,超级电容器因其卓越的功率密度和快速充放电能力,正在成为下一个能源科技领域的焦点。超级电容器性能提升的关键在于电极材料的创新设计。材料学院许凤教授团队成功研发了一种全新的3D打印电极油墨配方,结合了木质素、MXene和氧化石墨烯,通过先进的3D打印技术,制造出具有垂直排列孔结构的厚电极。该技术不仅显著提升了电极的质量负载,还实现了突破性的面积比电容,达到8.6 F/cm²,超出传统厚电极近10倍!这种3D打印电极大幅提高了超级电容器的能量密度,为未来的高效能量存储提供了强有力的支持。
北京林业大学材料学院博士研究生叶海船为该论文第一作者,游婷婷副教授和许凤教授为共同通讯作者。该研究得到了国家自然科学基金(22178028、U22A20422、22378025)、教育部“111”创新引智基地项目(B21022)、北京林业大学5·5工程研究与创新团队项目(BLRC2023B01)等项目的支持。