近日,材料學院許鳳教授團隊在木質素基3D打印電極材料研究領域取得新進展,相關研究論文“Advanced MXene/Graphene Oxide/Lignosulfonate Inks for 3D Printing Thick Electrodes with Vertically Aligned Pores to Dually Boost Mass Loading and Areal Capacitance” 發表于《Advanced Functional Materials》(中科院一區,IF=18.5)期刊上。

隨著可再生能源和高效能量存儲設備的需求急劇增加,超級電容器因其卓越的功率密度和快速充放電能力,正在成為下一個能源科技領域的焦點。超級電容器性能提升的關鍵在于電極材料的創新設計。材料學院許鳳教授團隊成功研發了一種全新的3D打印電極油墨配方,結合了木質素、MXene和氧化石墨烯,通過先進的3D打印技術,制造出具有垂直排列孔結構的厚電極。該技術不僅顯著提升了電極的質量負載,還實現了突破性的面積比電容,達到8.6 F/cm2,超出傳統厚電極近10倍!這種3D打印電極大幅提高了超級電容器的能量密度,為未來的高效能量存儲提供了強有力的支持。

北京林業大學材料學院博士研究生葉海船為該論文第一作者,游婷婷副教授和許鳳教授為共同通訊作者。該研究得到了國家自然科學基金(22178028、U22A20422、22378025)、教育部“111”創新引智基地項目(B21022)、北京林業大學5·5工程研究與創新團隊項目(BLRC2023B01)等項目的支持。