西安交大AFM：激光辅助构筑多级微栅阵列碳纳米管电极，助力高性能超级电容器

针对这一问题，西安交通大学化学学院杜显锋教授团队采用激光刻蚀技术结合化学气相沉积法设计并制备了一种具有多级结构的铝微栅阵列碳纳米管（VACNTs）电极，与通过传统涂布法制备的CNTs电极相比，Al微栅VACNTs电极具有更高的活性材料负载量(13 mg cm^-2)、与集流体之间结合好，并且表现出优异的电化学性能。当电流密度为13 mA cm^-2时，电极的面容量高达1,300 mF cm^-2；而且在高电流密度下（130 mA cm^-2）循环20,000圈后容量保持率为90%以上。此外，由于集流体与活性材料之间具有良好的机械强度和柔韧性，在多次多角度弯曲后仍然表现出良好的性能。该项研究结果表明具有多级结构的Al微栅VACNTs电极在高性能、柔性和可穿戴超级电容器储能器件领域具有良好的应用潜力。

（1）采用一种简单的两步法制备了Al微栅多级VACNTs作为电双层电容器(EDLC)电极。这种方法不仅增强VACNTs和集流体之间的接触强度而且增加了活性材料负载量(~13mg cm^-2)，远高于文献中的平均水平(1mg cm^-2 ~5mg cm^-2) ;

Ultrahigh-Areal Capacitance Flexible Supercapacitors Based on Laser Assisted Construction of Hierarchical Aligned Carbon Nanotubes，Adv. Funct. Mater.，https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.202104531

论文第一作者为化学学院新能源材料化学研究所博士生黄珊，熊礼龙副教授和杜显锋教授为通讯作者，西安交通大学为唯一通讯单位。该研究工作是西安交通大学化学学院杜显锋教授课题组在高性能超级电容器领域的又一研究成果，并且获得国家自然科学基金和陕西省自然科学基金重点项目的支持。杜显锋教授团队长期致力于储能材料的设计和制备以及储能器件的研究，目前已在Advanced Functional Materials、ACS Applied Materials and Interface、Journal of Powder Sources 等国际学术期刊上发表系列高水平科研成果。