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自然啟發的石墨烯包裹柔性電極與納米複合聚合物電解質結合的非對稱超級電容器

過渡金屬氧化物(TMOs)因其具有高的能量密度,一直是超級電容器電極材料的潛在研究對象。因其結構的不穩定性的缺點,常常采用碳材料與其複合的結構來解決。利用石墨烯對TMOs進行包裹是一種有效地策略,然而目前對于面-面的接觸問題還沒有得到很好的解決。

複旦大學馬曉華(通訊作者)教授課題組采用冰湖啟發的泡泡輔助法設計了兩種自支撐的電極:還原氧化石墨烯(rGO)包裹的Fe摻雜的MnO2複合結構(G-MFO)以及rGO包裹的分層多孔碳微球複合結構(G-HPC)。這種結構完美地利用了各種組分的協同作用,賦予了材料優異的柔性、輕質的電化學電容器性能。另外,一種非水的HPC摻雜的膠體多聚物電解質可為超級電容器提供寬的電壓窗口以及耐熱性。基于上述兩種電極以及一種電解質組裝而成的非對稱超級電容器實現了超好的柔性及可靠性,也有良好的性能。這種新型設計的儲能設備将為未來的柔性電子器件提供巨大的潛在應用可能性。來源:材料人

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