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清華沈洋&王訓(xùn)團(tuán)隊，重磅Nature Energy！

來源：時間：2024-01-24 10:35:33 瀏覽：2116次

第一作者：Minzheng Yang

通訊作者：王訓(xùn)教授、沈洋教授

通訊單位：清華大學(xué)

DOI: 10.1038/s41560-023-01416-3.

研究背景

聚合物是電動汽車和太陽能電池板電力電子中儲能電容器的關(guān)鍵介質(zhì)，迫切需要提高高溫下的放電能量密度（U_d）?，F(xiàn)有的具有高U_d的聚合物-無機(jī)納米復(fù)合材料不能通過傳統(tǒng)的卷裝進(jìn)出制造工藝生產(chǎn)，且循環(huán)穩(wěn)定性表現(xiàn)不好。基于此，清華大學(xué)沈洋教授和王訓(xùn)教授等人報道了將磷鎢酸亞納米片引入聚合物中形成亞納米復(fù)合材料。

文章要點

1、作者采用簡單的溶液鑄造工藝制備了含超薄PWNSs的聚合物亞納米復(fù)合材料。在200 °C下，觀察到超高U_d為7.2 J cm^-3，充放電強度為90%，充/放電循環(huán)穩(wěn)定性可達(dá)5×10⁵次。

2、研究發(fā)現(xiàn)，即使是低負(fù)載（0.2w%）的超長、超薄、靈活的亞納米片也能有效地增強聚合物并阻礙擊穿路徑的傳播。這些亞納米片也可以通過接枝的表面活性劑分子和多氧金屬酸酯團(tuán)簇骨架捕獲電荷。本工作展示了一種亞納米二維聚合物復(fù)合材料的合成，用于惡劣環(huán)境下的電容儲能，并為高性能聚合物介質(zhì)的工業(yè)滾對卷制造提供了一種亞納米復(fù)合材料策略。

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