当前位置: 石墨 >> 石墨前景 >> 宁波材料所基于全石墨烯电极系统的柔性不对
本文要点:
设计了两种用于AMSC的石墨烯基电极材料,即功能化石墨烯(FG)作为双层电极和碘掺杂石墨烯(IG)作为法拉第电极。
成果简介
便携式和柔性可穿戴电子产品的日益增长的兴趣和快速发展极大地提高了设计微型芯片上能量存储和转换单元作为智能电子设备电源的需求。当前的水性微型超级电容器由于其小的工作电势而具有低的能量密度,限制了它们的潜在应用。
本文中国科学院宁波材料技术与工程研究所周旭峰研究员与刘兆平研究员(点击蓝色字体有导师详细介绍)在JournalofMaterialsScience期刊发表名为“Flexibleasymmetricmicrosupercapacitorwithhighenergydensitybasedonall-grapheneelectrodesystem”的论文,本研究通过功能化石墨烯基阴极作为双层超级电容电极和碘掺杂的集成和电压平衡设计的1.6V柔性,水性不对称微超级电容器(AMSC),该电容器在次循环后具有83%的电容保持率。石墨烯阳极作为假电容电极。即使反复弯曲循环具有稳定的性能,表明所有的石墨烯AMSC的有前途的潜力作为柔性电子器件电源。
图文导读
方案一、FG和IG设计片上AMSC的EDLC和法拉第电极的示意图
图1、GO,FG和IG的XRD模式。
图2、GO,FG和IG的XPS宽光谱。
图3、FG的aSEM和bTEM图像。IG的cSEM和dTEM图像
方案二、AMSC的制造示意图
图4、在0至0.8V的电压范围内,FG的aCV和bGCD曲线。在0.8至0V的电压范围内,IG的cCV和dGCD曲线
图5、FG//IGAMSC的aCV曲线和bGCD曲线
图6、将AMSC弯曲到不同角度进一步评估了AMSC性能,其中阴极和阳极可通过外观进行区分的活性物质的microfringes示于图。
小结
总之,本文提出了石墨烯基电极的设计的柔性水不对称微超级电容器。这种基于全石墨烯的AMSC中双层存储和法拉第电荷存储的结合使该设备能够在次充电后提供高能量密度(4.75mWhcm-3)和功率密度(61.55Wcm-3),并保持83%的电容周期。在挠性测试期间,该设备在从0°到°角的次剧烈弯曲循环中也表现出色。该AMSC的性能优于以前的系统,因为设计电极的协同组合,从而满足具有高面积和体积能量密度的片上集成小型化设备要求的可能性。
参考文献:Flexibleasymmetricmicrosupercapacitorwithhighenergydensitybasedonall-grapheneelectrodesystem