基于石墨烯的超级电容器：高电流密度下改进的比电容和快速充电时间
材料科学
2013-11-08 v1
摘要
石墨烯是一种有前景的储能材料，尤其适用于高性能超级电容器。对于实时高功率应用，在高电流密度下具有高比电容和快速充电时间至关重要。采用改进的Hummer法和尖端超声处理合成石墨烯，我们展示了基于石墨烯的超级电容器，由于增强了离子电解质在更深区域的可及性，在高电流密度下具有高稳定性和显著改善的双电层电容和能量密度，以及快速充放电时间。在2.5 Ag-1的电流密度下，放电电容和能量密度值分别达到195 Fg-1和83.4 Whkg-1。在5 A/g下释放64.18 Whkg-1所需时间约为25秒。在7.5 Ag-1电流密度下，电池可提供约137 Fg-1的比电容，并在10,000次循环后保持其初始值的98%，表明超级电容器在高电流速率下的稳定性能适用于快速充放电应用。我们将这种优越性能归因于石墨烯的高度多孔性（由于褶皱和卷曲特性导致最小化重新堆叠）以及改进的电流收集方法。
引用
@article{arxiv.1311.1548,
title = {Graphene based Supercapacitors with Improved Specific Capacitance and Fast Charging Time at High Current Density},
author = {Santhakumar Kannappan and Karthikeyan Kaliyappan and Rajesh Kumar Manian and Amaresh Samuthira Pandian and Hao Yang and Yun Sung Lee and Jae-Hyung Jang and Wu Lu},
journal= {arXiv preprint arXiv:1311.1548},
year = {2013}
}