碳纳米管纸电极应用于超级电容器：具有超高性能和柔性

为了满足对高功率、高能量密度的便携式、柔性储能系统日益增长的需求，在各个领域开发下一代电源显得尤为重要。超级电容器因为具有较长的使用寿命、较大的比电容和功率密度，引起了极大地关注。根据不同的储能机制，超级电容器分为电化学双层电容器和赝电容器。其中，具有灵活、轻便、耐用等特性的高效储能单元具有更多的应用领域。

近日，同济大学材料科学与工程学院的蔡克峰等人通过简便的原位界面聚合法成功地制备了超高性能，柔韧且良好的导电聚吡咯（PPy）涂覆的碳纳米管纸（CNTP）电极。优化的PPy / CNTP电极具有独特的多孔微结构，不仅在电流密度为1 mA cm-2时具有8604.5 mF cm-2的显著比电容，而且在12000次循环后具有优异的电化学循环稳定性。另外，所制备的电极柔韧性优异。相关研究结果以“Ultra-high performance and flexible polypyrrole coated CNT paper electrode for all-solid-state supercapacitors”为题发表在《Journal of Materials Chemistry A》上。

这些显著的性能归因于稳健的3D纳米多孔微结构和原位聚合PPy的高电导率，以及PPy和CNTP之间的强π–π相互作用。

采用优化PPy / CNTP电极组装的全固态对称超级电容器，在电流密度为1 mA cm-2时最大比电容为2185.1 mF cm-2，功率密度为0.40 mW cm-2时具有194.23 μW h cm-2的优异能量密度，在能量密度为70.13μW h cm-2时具有7.99 mW cm-2的优异功率密度，进一步显示了该复合电极应用于超级电容器领域的巨大潜力。

DOI:10.1039/C9TA01856E

赞 (0)

相关推荐