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基于石墨烯和多孔碳颗粒的混淆薄膜用于构建独立式柔性超等电容器-金沙2015手机版下载-41669金沙

2017-12-20

独立式柔性固态超等电容器作为电子设备的电源备受存眷。正在这里,我们报导了一种新奇的战略,以制备由多孔碳颗粒取石墨烯片组合的独立式柔性混淆纸。碳颗粒和石墨烯片之间的协同效应具有两个主要的长处:(a)可借助石墨烯片,竖立由碳颗粒构成的无粘结剂电极;(b)碳颗粒充任距离物,正在很大程度上制止了石墨烯片的从新堆叠。正在固态超等电容器中运用这些混淆纸带去了主要的特性:(a)大的比表面积,(b)优越的导电性,(c)下聚积密度和 (d)优秀的柔韧性。它们的体积电化学机能,显着优于用粘合剂凝结碳颗粒制备的电极。另外,它们正在高达1400 mA cm-2的电流密度下,到达了极高的面积电容(103 mF cm-2),而且可以或许正在下功率密度(316mWcm-2)下供应大量的能量(〜12μWhcm-2)。正在这项事情中,运用这类混淆纸组装了一个壮大、天真和下机能的固态超等电容器。

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Scheme 1 分解示意图。

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Fig. 1 (a) HGP纸 (GP-CK) 的数字图像,(b) HGP (GP-CS) 的横截面图,GP-CK薄膜的 (c) SEM和 (d) TEM图,GP-CS薄膜的 (e) SEM和 (f) TEM图。

Fig. 2 (a) C 1s轨道的XPS 光谱图,(b) XRD图谱,(c) 推曼光谱和 (d) GP,GP-CK和GP-CS纸的比表面积。

Fig. 3 (a) CK、GP-CK样品,和 (b) CS、GP-CS样品的体积电容随电流密度的转变;关于单元体积CK、GP-CK、CS和GP-CS的(c) 电容连结和 (d) Ragone-like曲线。电解质:1M H2SO4。

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Fig. 4 (a) GP-CK和 (b) GP-CS纸正在差别扫速下的轮回伏安图,(c) 差别石墨烯纸正在5 mV s-1扫速下的轮回伏安图,(d) 正在〜230 mA cm-2 时的恒电流充放轮回,(e) 面积电容随电流密度的转变曲线,(f) GP、GP-CK和GP-CS纸的Ragone-like曲线。电解质:1M H2SO4。

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Fig. 5 固态超等电容器的机能(电解质:H2SO4-PVA):(a) 正在扫速为20 mV s-1时的轮回伏安图;(b) 基于GP和GP-CS超等电容器的倍率机能;(c) 扫速为5 mV s-1,差别蜿蜒角度下的轮回伏安图;(d) 180°蜿蜒状况下,GP-CS超等电容器正在13 mA cm-2的恒定电流下经由过程充放电轮回评价的库仑效力和临时稳定性。

相干研究成果宣布正在Sustainable Energy & Fuels(DOI: 10.1039/c6se00047a)上。-41669金沙

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