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电化学剥离法制备氟掺杂石墨烯应用于高比能微型超级电容器
作者:Feng Zhou, Haibo Huang, Chuanhai
2018-07-06 23:34:38
一、研究背景 近年来,随着柔性可穿戴、便携式电子设备以及微机电系统(如微型机器人、微型传感器)朝着轻薄短小、多功能集成方向的快速发展,急需开发与其相配套的高能量密度、柔性化、微型化储能器件。 二、研究亮点与特色 本工作发展了一种绿色环保的电化学剥离法一步制备出表面平整、高溶液可加工性、氟掺杂石墨烯。该方法以石墨为原料,在中性含氟的水系电解液中,采用电化学方法一步实现了石墨的高效剥离和氟掺杂,以此可宏量制备出氟掺杂石墨烯。然后,通过十指交叉模板辅助过滤方法制备出氟掺杂石墨烯微电极,以高电压离子液体凝胶为电解质,成功构筑出高比能全固态微型超级电容器,能量密度高达53.5 mWh cm-3。同时,该微型超级电容器具有优异的柔性和循环稳定性,在弯曲的状态下,5000次循环后容量保持率为93%。此外,该微型超级电容器还表现出良好的模块化集成能力,可有效调控输出工作电压和容量。 三、预期社会与经济效益 该工作为高效制备掺杂石墨烯和高性能微型超级电容器提供了新策略。这种柔性化、微型化储能器件在未来的柔性化、可穿戴的电子器件和集成系统中具有重要的应用潜力。 四、下一步工作 发展高质量的石墨烯技术;柔性化微型化储能器件关键电极材料、存储单元及其集成系统的关键技术开发。
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  • 石墨烯、超级电容器、柔性储能器件、微型储能器件
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