具有超高面性能的柔性石墨烯/碳纳米管电化学双电层电容器
应用物理
2020-05-28 v1 材料科学
摘要
制备高面电容的电化学双电层电容器（EDLCs）依赖于使用高负载量且高度多孔的活性材料。本文中，我们展示了石墨烯/纳米管杂化 EDLCs 的高通量制造。采用湿法喷射 milling（WJM）方法将石墨剥离为单层/少层石墨烯薄片（WJM-G），达到工业级产量（产率约 0.5 kg/天）。将商用单/双壁碳纳米管（SDWCNTs）与石墨烯薄片混合，以在成膜过程中充当石墨烯薄片间的间隔物。后者通过一步真空过滤获得，得到自支撑、无金属且无粘结剂的柔性 EDLC 电极，其活性材料质量负载量高达 30 mg cm-2。相应的对称 WJM-G/SDWCNTs EDLCs 在 1.3 mW cm-2 下展现出 539 μWh cm-2 的电极能量密度，工作功率密度高达 532 mW cm-2（优于大多数 EDLC 技术）。该 EDLCs 表现出优异的循环稳定性与出色的柔性，即便在高度折叠状态（可达 180 度）下亦如此。活性材料的类工业化生产、EDLC 电极的简化制造，以及所制 EDLCs 的超高面性能相结合，为新型先进 EDLC 设计带来了前景。
引用
@article{arxiv.2005.13024,
title = {Flexible Graphene/Carbon Nanotube Electrochemical Double-Layer Capacitors with Ultrahigh Areal Performance},
author = {Valentino Romano and Beatriz Martin-Garcia and Sebastiano Bellani and Luigi Marasco and Jaya Kumar Panda and Reinier Oropesa-Nunez and Leyla Najafi and Antonio Esau Del Rio Castillo and Mirko Prato and Elisa Mantero and Vittorio Pellegrini and Giovanna D Angelo and Francesco Bonaccorso},
journal= {arXiv preprint arXiv:2005.13024},
year = {2020}
}