基于Y型分枝碳管三维互连网格膜电极的小型化高性能滤波电容器
Abstract
滤波电容器在交流/直流电能转换中发挥关键作用。使用电化学双电层电容器替代体积庞大的铝电解电容器，有望实现电子设备的小型化。然而，在双电层电容器的电荷存储能力与离子/电子传输速度之间取得平衡面临挑战。本文创制了具有分级多孔结构的Y型分枝碳管三维互连网格膜（3D-YCT）作为滤波双电层电容器的电极。通过系统调控分枝代数、各阶段阳极氧化时间等关键参数, 实现了对碳管的直径与密度的精确调控, 并优化了粗、细碳管在垂直方向上的高度比例, 实现了离子迁移动力学与电荷存储空间的协同提升。基于3D-YCT的双电层电容器在120 Hz下实现了3.6 mF cm-2的高面积比电容，且相位角保持在-80°，性能优于大多数已报道的滤波双电层电容器。以上研究成果为构建高性能小型化滤波电容器提供了新思路与方案。
Fields of Study & Subjects
Supercapacitor Materials and Fabrication
MXene and MAX Phase Materials
Dielectric materials and actuators
Publication details
- Journal / source
- Scientia Sinica Technologica
- Volume
- 56
- Issue
- 9
- Pages
- 2319–2322
- Publication date
- 6 March 2026
- Language
- EN