安徽大学岳阳/王思亮在二维材料柔性储能和传感取得系列进展
创始人
2025-09-25 16:00:40
0次

在高能量密度电化学体系中,厚电极的高效离子传输始终是一个核心难题。针对此问题,安徽大学岳阳/王思亮团队提出了梯度纳米限域MXene电极,通过多尺度层间距的精确调控结合面内介孔,实现了纵横离子传输的协同耦合。研究还引入原位去质子化-再质子化策略,使通道准永久扩展,并开发了可扩展的组焊方法制备400 µm厚电极,超高面电容达20.7 F cm⁻²。相关研究成果以“Nature-Inspired MXene Electrode with the Highly Interconnected Gradient Nanoconfined Architecture”为题发表在材料领域国际知名期刊《Advanced Materials》(DOI:10.1002/adma.202511444)上。安徽大学博士研究生王梦洁为论文第一作者,物科院岳阳副教授、集成电路研究院王思亮副教授和湖北汽车工业学院马亚楠教授为共同通讯作者,安徽大学为第一通讯单位。

图1 梯度纳米限域MXene电极的设计思路

同时,团队在离子电子学压力传感器方向取得重要进展。受人体皮肤启发,开发了一种由渗透能直接驱动的新型压力传感器,通过二维材料的纳米流体效应调控离子选择性迁移,实现了高电压输出(13.1 V)、快速响应(115 ms)和宽广检测范围(360 kPa)。结合深度学习算法,传感器实现了95.78%的手势识别准确率,为智能人机交互开辟了新路径。相关研究成果以“Osmotic Energy Directly Driving Flexible All-Solid-State 2D Nanofluidic Pressure Sensors”为题发表在材料领域国际知名期刊《Advanced Materials》(DOI:10.1002/adma.202506990)上。安徽大学22级硕士研究生于庚辰为论文第一作者,物科院岳阳副教授、集成电路研究院王思亮副教授和湖北汽车工业学院马亚楠教授为共同通讯作者,安徽大学为第一通讯单位。

图2 渗透能直接驱动的压力传感器的设计思路

在此基础上,团队进一步受人体皮肤触觉感知机制启发,报道了一种基于多孔MXene浆料的柔性单片式3D集成触觉传感系统,其中每个垂直单体单元同时兼具微型超级电容器与压力传感器的功能。通过刮刀涂覆与压印工艺制备的大面积器件展现出优异的柔性、低功耗、快速响应和长期稳定性能。团队将该传感阵列应用于智能门禁系统,结合深度学习技术实现了基于用户独特按压行为的精准身份识别。相关研究成果以“Flexible Monolithic 3D‑Integrated Self‑Powered Tactile Sensing Array Based on Holey MXene Paste”为题发表在材料领域知名期刊《Nano-Micro Letters》(DOI:10.1007/s40820-025-01924-9)上。安徽大学博士研究生王梦洁为论文第一作者,物科院岳阳副教授、集成电路研究院王思亮副教授和湖北汽车工业学院马亚楠教授、徐利老师为共同通讯作者,安徽大学为第一通讯单位。

图3 一体化集成的发展过程以及三维垂直集成系统的优势

最后,团队在MXene多尺度孔结构综述方面系统总结了微孔、介孔和大孔协同设计的构筑策略,深入解析了不同孔径在提升离子传输效率、暴露活性位点、增强电解液润湿性等方面的作用机制。该综述以“Multiscale porous structured MXene: Synthesis, Design and Applications in Batteries and Supercapacitors”为题发表在材料领域国际知名期刊《Materials Today》(DOI:10.1016/j.mattod.2025.05.021)上。安徽大学23级硕士研究生陈晨为论文第一作者,物科院岳阳副教授、集成电路研究院王思亮副教授和湖北汽车工业学院马亚楠教授为共同通讯作者,安徽大学为第一通讯单位。

图4 微孔、介孔和宏孔MXene电极的示意图及其对电化学性能的影响

这一系列工作不仅推动了MXene在储能和传感领域的发展,也为新型柔性电子器件和高性能储能系统的一体化集成设计提供了重要理论与实践参考。

声明: 本文资料和图片来自于政府/园区管委会官网、官方公众号、材料相关媒体及其他公开资料,如信息有误或有遗漏,欢迎联系我们修改;我们尊重知识产权,因整理资料所需,本文中引用部分公开第三方的数据、图片等内容,其所属的知识产权归属原作者,且凡引用的内容均在文中标注了原文出处、原作者。若版权所有者认为本文涉嫌侵权或其他问题,请联系我方及时处理;我们力求数据严谨准确,但因受时间及人力限制,文中内容难免有所纰漏。如有重大失误失实,敬请读者不吝赐教批评指正。

相关内容

热门资讯

科技通报辅助!微乐卡五星辅助透... 科技通报辅助!微乐卡五星辅助透视挂,达达互娱确实有外挂,一直果真有挂1、每一步都需要思考,不同水平的...
不少玩家反映透视挂!Hhpok... 不少玩家反映透视挂!Hhpoker辅助透视挂,喜乐游戏真的有外挂,总是真的有挂1、用户打开应用后不用...
热点推荐开挂!微乐天津麻将辅助... 热点推荐开挂!微乐天津麻将辅助透视挂,乐乐四川麻将确实有外挂,总是新版有挂1.乐乐四川麻将 选牌创建...
最新通报透视挂!红中麻将辅助透... 最新通报透视挂!红中麻将辅助透视挂,福建众娱真的是有外挂,一贯有挂透视红中麻将辅助器是一种具有地方特...
来一盘辅助!微乐春天扑克辅助透... 来一盘辅助!微乐春天扑克辅助透视挂,约约乐聚麻将确实有外挂,确实有挂技术1)微乐春天扑克辅助插件:进...
今日科普开挂!吉祥填大坑辅助透... 今日科普开挂!吉祥填大坑辅助透视挂,畅享麻将是有外挂,好像果真有挂1、下载好吉祥填大坑透视辅助下载之...
日前辅助!百乐娱乐辅助透视挂,... 您好,百乐娱乐这款游戏可以开挂的,确实是有挂的,需要了解加去威信【136704302】很多玩家在这款...
盘点一款辅助!熊猫互娱辅助透视... 盘点一款辅助!熊猫互娱辅助透视挂,小南娱乐真的是有外挂,都是有挂方法1、游戏颠覆性的策略玩法,独创攻...
推荐攻略辅助!乐乐互娱辅助透视... 推荐攻略辅助!乐乐互娱辅助透视挂,四喜麻将是有外挂,真是有挂方法1、玩家可以在乐乐互娱透视最简单三个...
必备科技开挂!鸿运茶馆辅助透视... 必备科技开挂!鸿运茶馆辅助透视挂,情怀麻将存在有外挂,确实有挂秘籍1、打开软件启动之后找到中间准星的...