将石墨烯材料的优点转化为实用超级电容器器件对于促进电容储能至关重要,但由于制造高性能石墨烯电极膜的可扩展性有限,因此使其极具挑战性。近日,西安交通大学邵金友报道了于工程电容储能的发泡诱导石墨烯微球。
本文要点:
1) 作者报道了一种制造石墨烯微球膜的方法,该方法通过在充分加热的溶液中混合氧化石墨烯和剥离石墨烯的自组装顶层气泡诱导形成石墨烯微球,该微球具有致密、随机分布的石墨烯薄片,并且薄膜具有高堆积密度(0.92 g cm−3)和离子导电性,从而在离子液体中实现高达1000 A g−1的超高充电/放电电流密度。而面积质量负载为10 mg cm−2的堆叠电池具有83.4 Wh L−1的优异能量密度,这优于最先进的碳基超级电容器,其接近铅酸电池。
2)作者通过开发的卷对卷工艺,在半分钟内制作出米级薄膜,证明了这些薄膜在超级电容器工业制造中的巨大潜力。此外,薄膜电极填充有离子凝胶电解质,可组装成具有持久柔性和多个可选输出的全固态柔性器件,使这些超级电容器可以为柔性电子器件供电。
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Xiangming Li et.al Bubble Up Induced Graphene Microspheres for Engineering Capacitive Energy Storage Adv. Energy Mater. 2023
DOI: 10.1002/aenm.202203761
https://doi.org/10.1002/aenm.202203761