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成果簡介

將石墨烯的材料優(yōu)點(diǎn)轉(zhuǎn)化為實(shí)用的超級(jí)電容器器件對(duì)于促進(jìn)電容儲(chǔ)能至關(guān)重要，但由于制造高性能石墨烯電極膜的可擴(kuò)展性有限，因此具有挑戰(zhàn)性。本文，西安交通大學(xué)邵金友教授課題組在《AEM》期刊發(fā)表名為“Bubble Up Induced Graphene Microspheres for Engineering Capacitive Energy Storage”的論文，研究提出一種氣泡誘導(dǎo)微球石墨烯薄膜實(shí)現(xiàn)良好電容儲(chǔ)能的新方法。

脫落石墨烯/還原氧化石墨烯（EG / rGO）產(chǎn)生的微球具有致密，隨機(jī)分布的石墨烯薄片，賦予薄膜高堆積密度（0.92 g cm−3）和離子導(dǎo)電性，從而在離子液體中實(shí)現(xiàn)高達(dá)1000 a g−1的超高充電/放電電流密度。面積質(zhì)量負(fù)荷為10 mg cm−2的堆疊電池表現(xiàn)出83.4 Wh L−1的優(yōu)異能量密度，優(yōu)于最先進(jìn)的碳基超級(jí)電容器，接近鉛酸電池。更重要的是，通過開發(fā)的卷對(duì)卷工藝，在半分鐘內(nèi)制作出米級(jí)薄膜，證明了這些薄膜在超級(jí)電容器工業(yè)制造中的巨大潛力。此外，薄膜電極填充有離子凝膠電解質(zhì)，并組裝成具有持久柔性和多個(gè)可選輸出的全固態(tài)柔性器件，證明了這種超級(jí)電容器為柔性電子設(shè)備供電的巨大潛力。

圖文導(dǎo)讀


圖1、微球EG/rGO薄膜的設(shè)計(jì)和制備


圖2.微球EG/rGO薄膜的表征


圖3、微球EG/rGO薄膜的電容特性


圖4、具有不同質(zhì)量負(fù)載的超級(jí)電容器的性能


圖5、使用離子凝膠電解質(zhì)制造FSSC

小結(jié)

綜上所述，本文提出一種新方法，即氣泡誘導(dǎo)產(chǎn)生EG / rGO微球，用于高性能石墨烯薄膜的卷對(duì)卷制造，以設(shè)計(jì)電容式儲(chǔ)能。由于該工藝非常簡單，并且可以通過機(jī)械卷對(duì)卷工藝以大量制備微球石墨烯薄膜，因此可以設(shè)想本文提出的制備工藝可以促進(jìn)石墨烯在電容儲(chǔ)能領(lǐng)域的工業(yè)應(yīng)用。由于除石墨烯外，氣泡對(duì)于不同2D納米材料的水溶液是通用的，我們相信我們的方法對(duì)于生成其他2D材料的微球（例如MXene）具有廣泛的用途或 MoS2在溶液中具有適當(dāng)?shù)臐舛取?br />
文獻(xiàn)：

https://doi.org/10.1002/aenm.202203761 

原標(biāo)題：西安交大《AEM》：氣泡誘導(dǎo)石墨烯微球，用于工程電容儲(chǔ)能