印制式平面型碳基超级电容器的构型研究
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TS805;TM53

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国家自然科学基金青年项目(52004087)


A Study on Configuration of As-Printed Carbon-Based Planar Supercapacitors
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    摘要:

    为了系统性地研究平面型超级电容器构型参数的影响,采用活性炭功能油墨,通过丝网印刷法构筑了具有不同叉指参数特征的碳基平面型超级电容器,并测试了其电化学储能性能。研究表明,叉指间距为1 mm,叉指数目为2的印制式超级电容器在功率密度为0.1 mW/cm2的条件下,能量密度达6.46 μWh/cm2。当叉指数目增加至16,相同功率密度下的能量密度为2.03 μWh/cm2,但具有更佳的倍率性能。器件的几何构型参数将改变其有效电极面积占比、电解质离子扩散路径及电极电阻,从而影响其电容储能特性,研究结果可为平面叉指型超级电容器的结构设计及优化提供参考。

    Abstract:

    In order to systematically study the influence of configuration parameters of planar supercapacitors, planar supercapacitors with different interdigitated parameter characteristics were constructed by screen printing using activated carbon functional ink, with the corresponding electrochemical energy storage performance tested. The results showed, for the as-printed supercapacitor with the interdigital spacing of 1 mm and the interdigital number of 2, the specific energy reached 6.46 μWh/cm2 at a specific power of 0.1 mW/cm2. When the interdigital number increased to 16, the specific energy reached 2.03 μWh/cm2 at the same specific power while with better rate capacity. The geometric configuration parameters changed the effective electrode area, the electrolyte ion diffusion path, and the electrode resistance, thereby affecting the capacitive storage performance of those device, which can provide good reference for the configuration design and optimization of planar interdigital supercapacitors.

    参考文献
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    引证文献
引用本文

冯天才,冷 娴,张传香.印制式平面型碳基超级电容器的构型研究[J].包装学报,2025,17(3):88-96.

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  • 在线发布日期: 2025-05-28
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