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中科院石墨烯基超級(jí)電容器電極材料研制取得系列進(jìn)展

發(fā)布時(shí)間:2011-04-07 來(lái)源:佳工機(jī)電網(wǎng)

新聞事件:
  • 石墨烯基超級(jí)電容器電極材料研制方面取得系列進(jìn)展
事件影響:
  • 所制備電極都具有高的比電容和優(yōu)異的循環(huán)壽命性能
從中國(guó)科學(xué)院蘭州化學(xué)物理研究所獲悉,該所固體潤(rùn)滑國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室在石墨烯(Graphene)基超級(jí)電容器電極材料研制方面取得系列進(jìn)展。

超級(jí)電容器是介于傳統(tǒng)物理電容器和電池之間的一種新型儲(chǔ)能器件,具有綠色環(huán)保、充電時(shí)間短、使用壽命長(zhǎng)和工作溫度范圍寬等優(yōu)點(diǎn),其核心部件是性能優(yōu)異的電極材料。石墨烯片(GS),作為一種新型的碳材料,具有良好的導(dǎo)電性和大的比表面積,預(yù)計(jì)將其作為超級(jí)電容器的電極材料具有廣闊的應(yīng)用前景。但是純石墨烯表面缺少功能基團(tuán)導(dǎo)致其很難與其它材料復(fù)合或在器件上進(jìn)行組裝,從而限制了其深入應(yīng)用。因此,對(duì)石墨烯表面進(jìn)行化學(xué)修飾以便于獲得各種功能復(fù)合材料是當(dāng)前研究的一個(gè)熱點(diǎn)。
圖1: 不同PANi含量的PSS-GS/PANi“紙”電極(左)和PSS-GS與PANi納米纖維之間的靜電吸附示意圖(右)
圖2 :PSS-GS與二氧化錳在基底上的層層自組裝示意圖
固體潤(rùn)滑國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室研究人員利用化學(xué)修飾后的石墨烯(PSS-GS)與聚苯胺(PANi)納米纖維之間的靜電吸附作用,制備了PSS-GS/PANi復(fù)合材料膠體溶液,然后抽慮成膜得到了柔性的PSS-GS/PANi復(fù)合“紙”電極材料。另外,以PSS-GS和二氧化錳(MnO2)片為結(jié)構(gòu)構(gòu)筑單元,以聚電解質(zhì)為粘結(jié)劑,通過(guò)層層自組裝技術(shù)在導(dǎo)電基片(ITO)上進(jìn)行組裝得到了多層復(fù)合薄膜電極。電化學(xué)性能測(cè)試表明所制備的“紙”電極和多層復(fù)合薄膜電極都具有高的比電容和優(yōu)異的循環(huán)壽命性能,具有很好的應(yīng)用前景。
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