超级电容器在小型电子产品和电动汽车上显示出非凡的潜力,但往往受到电极低体积容量的限制,这在很大程度上是归因于电荷存储中对孔隙的低效利用。在此,我们设计了一种独立式石墨烯层压膜电极,该电极具有高效的孔隙利用率,可以紧凑地存储电容性能量。该薄膜的层间间距可以精确调整,从而实现可调的孔隙率。因此,所制造的超级电容器在离子液体电解质中可提供88.1 Wh l-1的堆体积能量密度,这是优化孔隙度以实现紧凑储能的关键突破。优化后的薄膜电极组装成基于离子凝胶的全固态柔性智能器件,具有多种可选输出和优越的稳定性,在实际应用中显示出作为便携式电源的巨大潜力。
Fig. 1 具有可调层间间距的EGM-GO膜的制备。
Fig. 2 EGM-rGO薄膜的结构表征。
Fig. 3 EMIMBF
4中基于EGM-rGO薄膜的超级电容器的电化学表征。
Fig. 4 通过紧凑的EES优化设备性能。
Fig. 5 高压离子凝胶电解质制备ASSC。
相关研究成果于2020年由中国科学院金属研究所Feng Li课题组,发表在Nature Energy (https://doi.org/10.1038/s41560-020-0560-6)上。原文:Tuning the interlayer spacing of graphene laminate films for efficient pore utilization towards compact capacitive energy storage