基于三维多孔石墨烯/含钛共轭聚合物复合多孔薄膜的柔性全固态超级电容器

采用Fe^(3+)离子交联的方法制备氧化石墨烯水凝胶,经化学还原制备出一种新型的三维多孔石墨烯薄膜材料命名为rGO-Fe;通过电化学聚合法在rGO-Fe基底上进一步制备了一种三维多孔石墨烯/含钛共轭聚合物复合薄膜材料,命名为r GO-Fe/P(EDOT:P3C)-1-Ti。作为一种新型复合薄膜材料,rGO-Fe/P(EDOT:P3C)-1-Ti较rGO-Fe具有更好的抗拉伸性能,平均厚度为3μm的rGO-Fe/P(EDOT:P3C)-1-Ti薄膜,可承受载荷拉力0.97 N,优于相同厚度的rGO-Fe薄膜(0.76 N)。将rGO-Fe/P(EDOT:P3C)-1-Ti薄膜作为自支撑电极制备了柔性全固态超级电容器,表现出优良的电容性能,且在弯折状态下仍能正常工作。当电流密度为0.1 A?g^(-1)时,该柔性全固态超级电容器的质量比容量为71.13?F?g^(-1),面积比容量为101 mF?cm^(-2),当电流密度为0.6 A?g^(-1)时,其质量比容量为18.14 F?g^(-1),面积比容量为25.8 mF?cm^(-2)。

MOFs基柔性全固态超级电容器电极材料研究进展

近年来金属有机骨架(MOFs)基超级电容器(SCs)的快速发展已经达到满足便携式、可穿戴电子设备需求的水平.主要阐述MOFs基柔性全固态超级电容器的研究进展.至今,已经报道了一些MOFs材料直接用于柔性全固态超级电容器的研究,但较差的导电性限制其应用.目前,主要有三种方法提高MOFs材料的导电性:开发新型导电MOFs材料、不同的多功能MOFs基复合材料和MOFs衍生材料.对MOFs基柔性全固态超级电容器电极材料的分类和经典的MOFs基柔性器件制备技术进行讨论,为实现高性能MOFs基柔性全固态超级电容器的构建提供参考.

基于石墨烯和氮化硼的高性能电容器

柔性全固态超级电容器(FASS)是可穿戴电子设备以及电力设备的能源供应,石墨烯纳米片具有独特的二维结构,较强的机械性能和优异的导电性,在纸片状柔性电极中应用广泛.基于简单石墨烯纳米片的FASS的双层电容性能的基本特征限制了其性能的提高和实际应用.研究了一种基于超大型石墨烯纳米片和超薄氮化硼(BN)纳米片的FASS,通过真空辅助过滤组装独立式超大型石墨烯纳米片/BN纳米片复合纸电极.新型超大型石墨烯纳米片/BN纳米片纸的特有结构可以有效整合假电容BN纳米片和导电石墨烯的优点,从而在FASS中表现出出色的电化学性能.5000次充放电后,FASS的最高面积比电容达到325.4 mF/cm^(2),并具有约86.2%的高容量保持率,且在85.7 W/kg的功率密度下具有22.8 W·h/kg(1 W·h=3.6 kJ)的高能量密度.

石墨烯基柔性电极材料制备及性能研究

通过电化学沉积法和水热还原法分别将聚苯胺(PANI)和石墨烯(rGO)原位生长在功能化碳纤维(FCC)表面,成功制备出石墨烯包裹的PANI纳米线阵列修饰功能化碳布(FCC-PANI-rGO)复合材料。研究表明,在碳纤维表面形成的PANI阵列呈现有序的纳米结构,可以有效降低复合材料的阻抗,聚苯胺和石墨烯对碳布共同修饰后大大提高了电极材料的循环稳定性,循环8000次后容量没有明显衰减,1 A/g电流密度下比电容达到了684 F/g。基于FCC-PANIrGO复合材料组装的柔性固态超级电容器成功点亮LED灯,在柔性储能器件的新领域具有很大的实际应用潜力。