基于石墨烯电极的埃洛石/聚苯胺超高柔性复合电极储能材料与器件

摘要：

导电聚合物聚苯胺(PANI)具有理论电容大、制备成本低、容易大规模合成等优点,在超级电容器领域具有巨大的应用潜力.然而纯的PANI结构致密,实际电容有限,限制了其在电化学储能器件中的应用.本研究利用工艺简单且成本较低的化学氧化聚合法制备了基于无机中空管状埃洛石和导电聚合物PANI的纳米复合物,并将其浇注在石墨烯电极上制备高柔性超级电容器电极.通过扫描电镜对产物的微观形貌进行分析,可以看到PANI均匀包覆在埃洛石管壁上,形成多级分层的核壳结构.基于此,电极材料与电解液的有效接触面积明显增大,得到的埃洛石/聚苯胺电极在1 A/g的电流密度下呈现出超高的电容值(446.1 F/g),并且在10 A/g的高电流密度下仍然具有良好的倍率性能和循环稳定性(循环1600次后保留初始电容值的90.5%).此外,由于石墨烯基底与PANI之间存在的π-π堆积作用,PANI在反复弯折过程中能紧紧黏附在石墨烯电极上,进而展现出超高的耐弯折性能(5000次弯折,电容保留率90.2%).本方法制备的复合电极具有卓越的电化学性能,为制备导电聚合物基高柔性超级电容器提供了参考.

关键词：石墨烯电极、埃洛石、聚苯胺、分层核壳结构、柔性电容器电极

所属期刊栏目：12

分类号：TB332;TB34;TB324(工程材料学)

在线出版日期：2023-07-06（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：1794-1803