可弯折全固态超级电容器与光检测集成器件

南开大学牛志强研究团队设计出一种全固态、一体化和可弯折的超级电容器与光检测器集成器件,本工作利用单壁碳纳米管薄膜和二氧化钛颗粒材料本身的特点巧妙地设计出一种独特的集成结构,其中碳纳米管薄膜作为超级电容器的两电极,同时其中一个电极与二氧化钛纳米颗粒相结合作为光检测的工作电极。

自支撑柔性石墨烯/硫纳米复合物薄膜:柔性锂硫电池电极材料

南开大学牛志强研究团队结合原位复合和金属还原自组装的方法制备了自支撑柔性石墨烯/硫纳米复合薄膜,复合物薄膜中石墨烯具有连续的网络状结构,硫均匀分散在石墨烯的表面,石墨烯连续的网络状结构不仅为离子和电子传输提供了有效的途径,还可以有效吸附多硫化物并抑制其溶解。

MnPSe3单层材料:可见光全分解水的新型光催化剂

南开大学材料科学与工程学院的周震教授及其团队通过大量第一性原理计算发现一系列有望被用作光解水催化剂的二维材料,层状MPS3(M = Fe, Mn, Ni, Cd, Zn)和MPSe3(M = Fe, Mn)。

石墨烯智能驱动材料成就机器人游泳健将

南开大学材料科学与工程学院研究团队将石墨烯和聚偏氟乙烯的特点结合起来,通过抽滤石墨烯溶液成膜,然后在石墨烯膜上旋涂PVDF溶液的方式,制备出来一层石墨烯,一层PVDF的双层驱动器,该方法操作简单,可大量制备。

铌酸锂/二氧化硅复合微盘腔

南开大学张国权教授和薄方副教授课题组、孔勇发教授、许京军教授等与美国圣路易斯华盛顿大学杨兰教授课题组合作,发展了一种全新的与半导体工艺兼容的复合微腔制备技术,成功实现了高品质因子铌酸锂/二氧化硅复合微盘腔的批量制备,该复合微腔具有远优于二氧化硅微盘腔的全光与电光调控特性。

新型多壁金属有机框架材料的设计与合成

南开大学卜显和教授课题组利用混合分子构筑块策略(Mixed MBB Strategy)在设计合成多壁金属有机框架材料方面进行了深入研究。

高性能有机锂电池:电极材料与电解液的双重优化

南开大学化学学院先进能源材料化学教育部重点实验室陈军教授课题组通过将9,10-蒽醌与有序介孔碳CMK-3进行复合有效提高了电极的电导率,另外,使用含高浓度锂盐和LiNO3添加剂的醚类电解质解决了有机电极材料在传统电解液中溶解度较高的问题,电极材料和电解液的双重优化和改进有效提高了有机锂电池的循环与倍率性能。

超表面新进展:高效宽带异常折射和偏振分束

南开大学田建国教授和陈树琪副教授及其团队在超表面圆偏振光相位调控方面取得了突破性的进展,解决了超表面异常偏转光束效率低和工作波段窄的问题。

“小空心”Mn2O3多面体重组结构的储锂机制

南开大学焦丽芳老师团队针对过渡金属氧化物锂离子电池负极材料的转化机制存在的“纳米化”现象,遵循“顺势而为”的思想,提出利用“纳米化”优势的同时抑制“纳米化”的不足来设计合成高性能锂离子电池负极材料的新思路。

兼顾高功率和高能量密度的锂离子混合电容器:增强近表面电化学反应

通过在正负极引入增强的近表面电化学反应构建了兼顾高功率和高能量密度的锂离子混合电容器。在电池型的负极部分将MnO纳米粒子均匀分散于石墨烯,可克服扩散限制;在电容型正极部分采用超薄氮掺杂多孔碳三维多级结构,可极大增强近表面赝电容。由此构建的锂离子混合电容器可在保持超级电容器高功率的前提下,获得了接近锂离子电池水平的高能量密度。