石墨烯基柔性超級(jí)電容器已廣泛應(yīng)用于可穿戴設(shè)備。為了提高電化學(xué)性能，在石墨烯基電極中加入了多種電活性材料。本研究利用四苯胺(TA)的高電活性和良好的可加工性，制備了用于超級(jí)電容器的高性能柔性電極。通過(guò)研究石墨烯種類(lèi)、制備方法和兩組分間的投料比的影響，優(yōu)化了定義明確的四苯胺沉積石墨烯。采用TA在多孔可膨脹氧化石墨烯(PGO)存在時(shí)經(jīng)由一步混合自組裝的優(yōu)化對(duì)稱(chēng)超級(jí)電容器(TArPGO)，在0.10 A/g時(shí)，比電容為85.6 F/g，能量密度為7.9 Wh/kg，功率密度為87.6 W/kg，表現(xiàn)出良好的柔性和循環(huán)穩(wěn)定性。
圖1. (a)GO和(b)PGO的TEM圖像。
圖2. rGO、TA-rGO-5-0和TA-rGO-5薄膜的(a、b、c)表面和(d、e、f)截面的SEM圖像。
圖3. rGO、TA-rGO-5-0和TA-rGO-5電極的(a)5 mV/s 時(shí)的CV環(huán)路，(b) 0.5 A/g時(shí)的 GCD曲線(xiàn)，(c)庫(kù)侖效率和(d)Nyquist曲線(xiàn); (e)TA-rGO-5-0和TA-rGO-5電極的循環(huán)穩(wěn)定性。
圖4. rPGO、TA-rPGO電極的(a) 5 mV/s時(shí)的 CV環(huán)路，(b) 0.5 A/g時(shí)的 GCD曲線(xiàn)，(c)庫(kù)侖效率和(d)Nyquist曲線(xiàn); (e)TA-rPGO電極的循環(huán)穩(wěn)定性。
圖5. 制備樣品的XRD譜圖。
圖6. (a)rGO、(b)TA-rGO-7、(c)TA/rGO-7、(d)rPGO、(e)TA-rPGO-7和(f)TA/rPGO-7的截面SEM圖。
圖7. 柔性對(duì)稱(chēng)裝置的(a)CV循環(huán)、(b)GCD曲線(xiàn)、(c)Nyquist圖、(d)Ragone圖、(e)循環(huán)穩(wěn)定性和(f)柔性。
相關(guān)研究成果由蘭州大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院、功能有機(jī)分子化學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室Peng Liu等人于2022年發(fā)表在Surfaces and Interfaces (https://doi.org/10.1016/j.surfin.2022.101793)上。原文：Well-defined tetraaniline deposited graphene via mixed self-assembly for high-performance flexible supercapacitor application。
轉(zhuǎn)自《石墨烯研究》公眾號(hào)
