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天津大学杨全红课题组--用于紧凑的储能的超厚石墨烯块状超级电容器电极
阅读次数:1120  更新时间:2018-11-27

 具有高体积性能的紧凑型储能非常重要。然而,最先进的电极和器件仍然远远不能满足要求,因为从器件的角度来看,这不仅需要考虑高比重容量,而且还需要考虑工作电压,材料密度和电极厚度。我们开发了一种新颖的方法来制备用于对称超级电容器的单片超厚和致密碳电极,考虑所有上述因素从石墨烯组装开始。我们发现氯化锌是一种理想的牺牲成孔剂,与毛细管干燥一起使用可以将整体石墨烯的比表面积从370调整到1000平方米以上,同时整料保持1.6至0.6 g/cm3的高密度。具有良好的孔隙率和密度平衡,直径切片的石墨烯颗粒电极厚度可达400 mm,在离子液体电解质中提供150 F/cm3的电容,对应于对称超级电容器的体积能量密度B65 W h L-1器件,这迄今为止报告的超级电容器的最高值。该研究提出了电极材料朝向下一代储能装置的设计原则,不仅限于超级电容器,它们变得更小、更轻但更有活力。

图1.材料的电镜图和性能图谱。


图2.材料的表征图谱。

       该工作已经发表于Energy Environ. Sci.上了。(天津大学杨全红课题组,DOI: 10.1039/c6ee00941g,Energy Environ. Sci., 2016, 9, 3135--3142 | 3135)

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