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站立石墨烯微型超级电容器

编辑部 | 2017/5/22 13:49:06

站立石墨烯微型超级电容器

  近日,中科院大连化物所研究员吴忠帅与包信和院士、中科院物理研究所研究员郭丽伟合作,采用高温热解SiC法制备出高堆叠密度、单取向阵列、直接键合基底的站立石墨烯,并将其应用于高功率微型超级电容器。相关研究成果发表在《美国化学会纳米》期刊上。

  研究人员利用高温热解SiC基底方法制备出高堆叠密度、高导电、单一取向的站立石墨烯阵列。与传统电极材料相比,该阵列直接生长在导电SiC基底上,在电极材料与集流体之间形成较强的界面键合作用,并建立了有效的离子和电子传输通道。电解液离子可沿着站立石墨烯平面无障碍快速移动,有效缩短了电解液离子路径,同时,电子从石墨烯平面到集流体实现了快速传输及其存储。采用该阵列的微型超级电容器在凝胶和离子液体电解液中均表现出较高的面容量、快速的频率响应(9毫秒)、优异的循环稳定性以及超高扫描速率(200V/s)。该超级电容器功率密度达到61W/cm3,理论上可为小型化、集成化电子设备提供足够的峰值功率。为发展强界面键合电极材料应用于高功率超级电容器提供了新方法。

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