澳洲新南威尔士大学Chun H. Wang课题组--垂直石墨烯增强Zn-MnO2柔性电池用于可穿戴电子器件

在这里，提出了一种新型的MnO2-垂直石墨烯阴极，以显著改善锌电池的电化学性能。通过将MnO2纳米材料嵌入高度垂直石墨烯（VG）纳米片的导电网络中，创建了新电极用于锌离子电池，石墨烯纳米片的3D纳米微观结构可提供导电通道，便于电子和电荷的快速传输。冷凝碳缓冲层将VG纳米片和碳纤维基材连接起来，进一步提高了反应动力学。最后用保护层（包含聚3,4-乙烯二氧噻吩）-聚（苯乙烯磺酸盐）（PEDOT：PSS）导电网络包裹电极，该VG-MnO2-PEDOT：PSS纳米复合电极，在水性电解质中实现了367.4 mA h g-1的高容量，循环1000次后，其容量可保持73.7％。此外，组装后的准固态Zn-MnO2电池，在多种机械负载条件下也表现出优异的电化学稳定性，并实现了高能量密度和功率密度。总体而言，该研究为未来可穿戴电子器件提供了一种有潜力的高性能柔性电池。

Figure 1. VMP阴极的构建原理示意图。

Figure 2.（a）VG@CF和（b）VMP阴极的SEM图像。（c）VMP阴极的SEM横截面图。（d）VMP阴极的EDS映射图像，以及（e）VMP阴极中C，Mn，O和S元素的映射。

Figure 3. (a) VMP阴极的 HR-TEM图，(b) MO, VM, 和 VMP 阴极的 X RD图，(c) MO, VM, 和VMP阴极的 Raman 光谱。

Figure 4.（a）VMP，VM和MO阴极的CV曲线。（b）VMP，VM和MO阴极的GCD曲线。（c）VMP，VM和MO阴极的Nyquist图。（d）VMP样品在不同扫描速率下的CV曲线。（e）VMP样品在不同电流密度下的GCD曲线。（f）VMP和VM阴极的循环性能比较，以及VMP样品的库仑效率。

该研究工作由澳洲新南威尔士大学Chun H. Wang课题组，于2020年发表在J. Mater. Chem. A期刊上。原文：A vertical graphene enhanced Zn–MnO2 flexible battery towards wearable electronic devices。