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石墨烯超级电容器具备高的功率密度和能量密度

发布时间:2019-04-30 21:16 来源:未知 编辑:admin

  基于多孔电极材料的超级电容器具备快速的离子传输性能,高的功率密度,长的循环稳定性进而用于高效储能。然而,其低能量密度这一缺陷限制了它们的潜在应用。这里,我们通过在氢气条件下进行退火处理以制备得可扩展的多孔石墨烯,将其作为超级电容器电极材料,其功率密度高达41 kW kg-1,库仑效率为97.5%,并且还实现了较高的能量密度(148.75 Wh kg−1)。质量比电容为306.03 F g−1,体积电容为64.27 cm−3。该超级电容器装置在8 A g-1电流密度下循环7000圈以后,其电容值仍能维持其初始的100%。如此优异的电化学性能可归因其完美的孔径大小,孔径均匀性,以及良好的离子可接触性。

  Figure 1.(a)石墨一步剥离法制得氧化石墨烯,再将其进行低温氢气处理以获得石墨烯(定义为HAG);(b)HAG的FE-SEM图;(c)HAG的TEM图;(d)HAG的HT-TEM图。

  Figure 2.HAG样品的氮气吸脱附曲线;(b)HAG样品的孔径尺寸分布;(c)HAG样品和未经氢气处理样品的微孔径尺寸分布对照。

  Figure 3. HAG电极在(a)LiPF6和(b)EMIMBF4电解液中于不同扫速下的CV曲线;HAG电极在(c)LiPF6和(d)EMIMBF4中于不同电流密度下的恒流充放电(GCD)曲线。

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