- 研究人员利用可持续碳纳米材料 Gii 开发出一种新型电极材料，使物联网（IoT）设备的储能体积更小、效率更高。
- 这种材料的工作电压为 2V，几乎是典型电极电压的两倍，从而减小了体积，减少了材料用量。
- 由于该材料以水为基础，因此是传统溶剂型电极的可持续替代品。
- 未来的应用包括为自主传感器、可穿戴技术和智能基础设施等下一代物联网设备供电。
利物浦大学的研究人员利用可持续碳纳米材料 Gii 开发出了一种突破性的储能材料。这项创新可以使 “物联网”（IoT）设备具备更小、更高效的储能能力。
研究人员在 Batteries & Supercaps 杂志上发表论文，通过电化学沉积工艺将 Gii 与氢氧化铁（FeOOH）结合在一起，为微型超级电容器创造了一种功能强大的新型电极材料。这些小型储能设备越来越多地用于为物联网技术供电，例如车辆和家用电器中与互联网连接的传感器。
主要发现包括
- 高电压–工作电压范围为 2V，几乎是典型的 1.2V 限值电极的两倍，这一创新降低了储能设备的尺寸和材料要求。
- 可持续发展 – 该电极以水为基础，为物联网设备中常用的溶剂型电极提供了可持续发展的替代品。
- 在非对称设备中演示 FeOOH – FeOOH 与氧化锰在全电池电容器中成功配对，演示了其平衡电压窗口的能力，实现了扩展的 2V 范围、更高的能量和功率密度，以及适合实际应用的理想电容器性能。
利物浦大学化学系的 Filipe Braga 博士说：”通过使用电沉积技术，基于 Gii 的电极可以使物联网设备使用更小、更强大、更可持续的储能系统，加快其在日常生活中的应用。
利物浦大学化学系劳伦斯-J-哈德威克（Laurence J. Hardwick）教授说：”此外，这项研究还表明，Gii 在改变小型设备储能方面具有巨大潜力。
“通过在 Gii 的高导电性和开放结构碳上沉积金属氧化物，我们创造了一种可扩展的解决方案，以应对将能量存储集成到小型设备中的挑战。
“超级电容器在推动下一阶段的物联网技术方面发挥着关键作用，我们很高兴能继续探索 Gii 在这一领域的能力”。
Gii 是 iGii 生产的一种可持续碳纳米材料。Gii 不是通过有毒、高能耗的工艺开采或制造出来的，它可以以可持续的方式进行工业化生产。
iGii 联合创始人兼首席科学官马尔科-卡菲奥（Marco Caffio）说： “我们才刚刚开始发掘 Gii 的全部潜力。除了其对生物传感器市场的变革性优势外，这项研究还凸显了 Gii 在能量存储方面的卓越能力。
“无论是支持早期阶段的研究，还是支持市场就绪的产品，Gii 都能提供无与伦比的成本效益、可持续性、可扩展性和供应安全性组合，使其成为推动多个行业创新的完美材料”。
原文信息
Filipe Braga, Gabriel Casano, Manel Sonni, Harry Finch, Vinod R. Dhanak, Marco Caffio, and Laurence J. Hardwick, One-Step Electrodeposition of Iron Oxyhydroxide Onto 3D Porous Graphene Substrates for on Chip Asymmetric MicroSupercapacitors, Batteries & Supercaps
https://doi.org/10.1002/batt.202400431
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