Mn₃O₄修饰多孔GaN电极

130 °C高温稳定储能

通过Mn-N异质界面重构离子吸附通道，实现厘米级GaN单晶在高温下的高效电荷存储。

Lv, Songyang · 王守志 · 74003361 · Lin, Xu · Tian, Ge · 俞娇仙 · Wang, Guodong · 李丽丽 · 徐现刚 · 张磊

Energy and Environmental Materials 2025

具体参数

功率密度

{'zh': '34.0', 'en': '34.0'} mW cm⁻²

电容保持率

{'zh': '81.3', 'en': '81.3'} %

技术优势

高温下超长循环寿命

在130 °C下10,000次循环后电容保持率仍达81.3%，归因于Mn-N异质界面对离子吸附的优化和结构稳定性的增强。

高功率与高能量兼得

集成电极在高温下同时实现高功率密度（34.0 mW cm⁻²）和高电容保持率，打破了GaN储能器件能量密度不足的困境。

自支撑一体化结构

直接在厘米级GaN单晶上生长Mn3O4纳米片，无需粘结剂，降低了界面电阻，简化了器件组装。

应用场景

• 高温超级电容器：在130 °C下提供稳定的高功率储能，用于电动钻探和混合动力车的高温区。
• 高温储能器件：作为耐高温储能模块，集成到恶劣环境下的能量回收与供给系统中。
• 航空航天电源系统：利用GaN的耐热性，为航天器电子设备提供高温可用的储能缓冲。
• 高温电子集成：与GaN功率器件同材料体系，可在高温下原位集成储能与电力转换。