在这项工作中,我们报导了一种简便的方法,即通过电场辅助法组装氧化石墨烯片来制备3D石墨烯网络。正如预期的那样,基于3D石墨烯网络的超级电容器实现了高比电容(在0.5 A/g下约238 F/g)和良好的倍率性能(在10 A/g下保持60%的比电容)。显著改善的性能是由于大的电解质可接触表面积(257 m2/g)和高电导率(12.58 S/cm)。此外,与化学气相沉积、冷冻干燥等相比,电场辅助组装方法是制备3D石墨烯网络的一种简单且有前途的方法,其可以有效地降低生产成本并促进工业生产。
Figure 1. 制备3DGN的示意图。
Figure 2. 3DGN的(a)低和(b)高倍放大SEM图;3DGN的(c)低和(d)高放大率TEM图像;图2d中的小黑色颗粒是在组装和煅烧后从Ni(NO3)2中获得的NiO。
Figure 3. (a)在10 mV/s至200 mV/s的不同扫描速率下,基于3DGN的超级电容器的CV曲线;(b)在0.5 A/g至60 A/g的不同电流密度下,基于3DGN的超级电容器的GCD曲线;(c)超级电容器Cm与电流密度之间的关系;(d)基于3DGN的超级电容器的Ragone曲线;(e)基于3DGN的超级电容器的奈奎斯特曲线(插图:高频区域);(f)超级电容器的循环性能。
相关研究成果于2019年由中国电子科技大学Chunyang Jia课题组,发表在Applied Surface Science上。原文:Toward high capacitance and rate capability supercapacitor: Three dimensional graphene network fabricated by electric field-assisted assembly method。
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