簡易構建三維石墨烯和金屬有機骨架復合材料及其衍生物用於柔性全固態超級電容器

本文采用一種簡易的混合方法以大規模制備多種三維(3D)氧化石墨烯/金屬有機骨架(GO/MOF)復合材料。這種制備方法能夠在幾分鐘內迅速獲得成份可控的GO/MOF復合水凝膠,它也適用於一系列不同的MOFs。所獲得的GO/MOF復合材料作為前驅體,通過冷凍幹燥和煅燒過程以制備MOF衍生的復合氣凝膠,例如rGO/Fe2O3和rGO/NiO/Ni復合氣凝膠。當用作超級電容器電極時,rGO/Fe2O3作為超級電容器電極時,具有良好的倍率性能,在電流密度為1和20 A g-1時,其比電容分別為869.2和289.6 F g-1,並且在循環5000圈後,其電容沒有明顯的衰減。

此外,基於所獲得的rGO/Fe2O3復合氣凝膠,我們構建瞭柔性全固態超級電容器裝置,在6.4 mA cm-3電流下,其體積電容為250 mF cm-3,在恒電流(50.4 mA cm-3)條件下循環5000圈後,其電容量仍能保持96.3%,該裝置還具備優異的機械柔韌性。

簡易構建三維石墨烯和金屬有機骨架復合材料及其衍生物用於柔性全固態超級電容器

簡易構建三維石墨烯和金屬有機骨架復合材料及其衍生物用於柔性全固態超級電容器

簡易構建三維石墨烯和金屬有機骨架復合材料及其衍生物用於柔性全固態超級電容器

簡易構建三維石墨烯和金屬有機骨架復合材料及其衍生物用於柔性全固態超級電容器

簡易構建三維石墨烯和金屬有機骨架復合材料及其衍生物用於柔性全固態超級電容器

簡易構建三維石墨烯和金屬有機骨架復合材料及其衍生物用於柔性全固態超級電容器

Figure 6.(a)在不同電流密度下的比電容;(b)Ragone曲線;(c)構建全固態超級電容器裝置的原理示意圖以及由串聯電池點亮的紅色LED燈;(d)在不同掃速下的CV曲線;(e)循環性能測試;(f)在不同彎曲度條件下測試的CV曲線。

相关文章