高性能柔性非对称超级电容器:基于CoAl-LDH正极和rGO负极材料

论文概述

近年来,人们对便携式电子器件和混合动力车的需求不断增长,激发了高性能柔性储能器件的快速发展。柔性超级电容器因高柔韧性、轻便性等优点,在医疗、军事、工业等诸多领域具有广泛的应用前景。尽管超级电容器具有充放电快、能量密度高、循环稳定性好等优点,但面对快速增长的市场需求,柔性超级电容器的能量密度有待进一步提升。研究发现,构建具有不同正负极电极材料的非对称超容系统,可有效提高窗口电压和电流密度,而电极材料的设计是决定柔性非对称超级电容器(ASC)电化学性能的关键之一。暨南大学袁定胜教授课题组设计了一种以CoAl层状双氢氧化物(CoAl-LDH)为正极,碳布上生长的还原氧化石墨烯(rGO)为负极的柔性ASC。该柔性ASC显示出优异的电化学性能:2 mA cm-2 下比容达1.77 F cm-2, 功率密度 17.05 mW cm-2时能量密度达0.71 mWhcm-2。
             
文章引用信息
                      
ShuoshuoLi, Pengpeng Cheng, Jiaxian Luo, Dan Zhou, Weiming Xu, Jingwei Li, Ruchun Li,Dingsheng Yuan, High-Performance Flexible Asymmetric Supercapacitor Based onCoAl-LDH and rGO Electrodes. Nano-Micro Lett. 9,31(2017). doi:10.1007/s40820-017-0134-8此工作发表于Nano-Micro Letters期刊2017年第9卷第3期,详情请阅读全文,可免费下载全文。本文同步在期刊微信、微博、科学网博客、APP、Facebook、twitters等平台推出。以往推文请关注中文推广网站(http://nmsci.cn)。
                                            
作者介绍 
                              
袁定胜,暨南大学生命科学技术学院,教授/硕士生导师。中山大学博士,南洋理工大学博士后,加利福尼亚大学访问学者。近年来在J. Mater. Chem.  Electrochem.Commun. Carbon 等期刊上发表SCI论文近30篇。承担国家自然科学基金项目、暨南大学杰出人才培育项目等课题,获广东省科学技术二等奖一项。研究方向:1.新能源纳米材料用于电化学储能和转换。电催化等;2.电池、超级电容器和电化学传感器。

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图文导读图1. (a)XRD图谱,(b) FTIR,(c)N2吸附-解吸等温线和孔径分布,(d)EDX光谱图2. CoAl-LDHs的SEM图和TEM图

图3. CoAl-LDHs@CC电极的电化学性能

图4. (a)rGO@CC的 XRD图,(b)rGO@CC电极SEM图,(c,d)rGO的TEM图

图5. rGO@CC电极的电化学性能

图6. (a)正负电极伏安曲线的对比,(b)ASC在不同电压下的CV曲线,(c)不同扫描速率下ASC器件的 CV曲线,(d)ASC在不同电流密度下的GCD曲线

图7.(a)从图6计算的电容,(b)不同弯曲条件下的CV曲线,(c)ASC装置的Ragone图,(d)ASC装置在15 mA cm-2电流密度时的循环稳定性

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