太阳能-热转换被认为是提高储能材料性能的一种绿色且简单的手段，但往往受到材料固有的光热特性和粗略的结构设计的限制。在此，受宽叶螺旋草在光合作用过程中独特的光捕获效应的启发，开发了一种仿生结构光热储能系统，以进一步促进太阳能热驱动的赝电容改进。在该系统中，具有有趣的光捕获特性的 3D 打印扭转开尔文单元阵列结构充当“螺旋叶片”以提高光吸收效率，而石墨烯量子点/MXene纳米杂化物具有宽光热响应范围和强电化学活性，可作为光热转换和储能的“叶绿体”。正如预期的那样，仿生结构增强的光热超级电容器实现了理想的太阳热驱动伪电容增强（高达 304%），即 10.47 F cm-2 的超高面积电容，显着的光热响应（表面温度变化50.1°C），优异的能量密度（1.18 mWh cm -2）和循环稳定性（10000次循环）。这项工作不仅为光热应用提供了一种新的增强策略，而且还为多功能储能和转换装置提供了新的结构设计。
图文简介
3D 打印仿生 GQD/MXene 开尔文细胞晶格电极的制造示意图
a-c) GQDs/MXene 纳米杂化物的 SEM 图像。d-f) GQDs/MXene 纳米杂化物的 TEM 和 HRTEM 图像。g) SAED 模式。
a) N2吸附-解吸等温线，b) 孔径分布，c) XRD 图和 d) MXene 和 GQDs/MXene 的拉曼光谱；高分辨率 e) C 1s 和 f) MXene 和 GQDs/MXene 的 Ti 2p XPS 光谱
具有不同扭转角的 3D 打印仿生 GQDs/MXene 扭转开尔文电池晶格电极的电化学性能
仿生结构 GQDs/MXene 光热 SCs 的电化学性能。
仿生结构GQDs/MXene-720°光热SC在不同功率密度阳光下的电化学性能。
论文信息
论文题目：Nature-Inspired 3D Spiral Grass Structured Graphene Quantum Dots/MXene Nanohybrids with Exceptional Photothermal-Driven Pseudo-Capacitance Improvement
通讯作者：Hui Mei通讯单位：西北工业大学材料科学与工程学院小编有话说：本文仅作科研人员学术交流，不作任何商业活动。由于小编才疏学浅，不科学之处欢迎批评。如有其他问题请随时联系小编。欢迎关注，点赞，转发，欢迎互设白名单。投稿、荐稿：polyenergy@163.com
收录于合集 #石墨烯
27个
下一篇浙大许震《ACS Nano》多功能导电复合双曲石墨烯气凝胶框架
,
