韩国延世大学Jungwoo Oh课题组--波浪形PEDOT的三维多孔可拉伸超级...

来自 : www.jcnano.com/news/info/id/10 发布时间：2021-03-24

高伸缩性超级电容器是下一代储能系统，在苛刻的条件下具有出色的电化学性能和出色的机械性能。在这项研究中，我们通过简单的解决方案在预应变条件下的3D多孔还原氧化石墨烯涂层弹性基板上，制造了具有皱纹结构的聚（3,4-乙撑二氧噻吩）-聚（苯乙烯磺酸盐）的三维（3D）多孔可拉伸超级电容器。可拉伸超级电容器在300％应变下表现出高达82.4 F/g的电化学容量和85.1％的电容保持率。此外，在300次应变下，经过500次反复的拉伸-释放循环，可以很好地保持其比电容和可拉伸性。除了生物医学设备和传感器之外，多孔骨架上具有皱纹结构的可拉伸超级电容器设备还可扩展到各种能量存储/转换系统。

Figure 1. 制备可拉伸超级电容器的过程示意图。


Figure 2. （A）rGO/Eco和（B）PEDOT:PSS/rGO/Eco的低倍和高倍SEM图像。比例尺：100 m。（C）PEDOT:PSS/rGO/Eco的高倍SEM图像。比例尺：100 m。（D）PEDOT:PSS（不含Triton X-100）/rGO/Eco的SEM图像。比例尺：10 m。（E）PEDOT:PSS（带有Triton X-100）/rGO/Eco的SEM图像以及相应的EDS元素图。比例尺：100 m。（F）C，（G）S，（H）O和（I）Si。比例尺：100 m。（J）在施加单轴应变之后，PEDOT:PSS/rGO/Eco的高倍SEM图像。比例尺：100 m。


Figure 3.在不同扫描速率和电流密度下PEDOT:PSS/rGO/Eco的（A）CV和（B）GCD曲线。（C）根据CV和GCD曲线计算的质量电容。（D）各种对称超级电容器的Ragone图。


Figure 4. （A）PEDOT:PSS/rGO/Eco超级电容器在0％至300％拉伸期间的照片。从0％拉伸到300％应变时，超级电容器的（B）GCD曲线和（C）电容保持率。（D）在重复拉伸（ε=300％）和松弛（ε=0％）500次后，PEDOT:PSS/rGO/Eco超级电容器的电容保持率。（E）在第500次拉伸循环之前和之后获得的奈奎斯特图。

相关研究成果于2020年由韩国延世大学Jungwoo Oh课题组，发表在Chemical Engineering Journal（2020, 392, 123794）上。原文：Three-dimensional porous stretchable supercapacitor with wavy structured PEDOT:PSS/graphene electrode。
摘自《石墨烯杂志》公众号：