湖南大学Xiaohua Chen组--通过共价嫁接来合成对苯二胺功能化的还原氧化石墨烯薄膜用于超高面积电容Zn离子混合超级电容器

石墨烯薄膜电极由于其团聚作用和双电层存储机制而通常遭受不良的电化学性能。这里，对苯二胺（PPD）被用作氧化还原性间隔基以同时减轻这些问题。具体地，将PPD引入到石墨烯膜的夹层中，这有利于增加夹层距离并因此暴露更多的离子可及区域。此外，PDD的氧化还原活性性质通过与电解质离子的可逆氧化还原反应赋予石墨烯膜巨大的赝电容。受益于这些优点，通过组合PPD功能化的还原氧化石墨烯（RGO）膜（RGO@PPD（6:7））正电极和Zn箔负电极制造的Zn离子混合超级电容器（ZHSs）显示出显着的面电容（3012.5 mF cm^-2）和高能量密度（1.1 mWh cm^-2，功率密度为0.8 mW cm^-2）。这种有机分子共价键修饰方法为改善先进ZHSs石墨烯薄膜的电化学性能开辟了一条新途径。

Figure 1. （a）显示对苯二胺官能化氧化石墨烯（RGO@PPD）的制备示意图。（b）GO和PPD之间可能的形成机制。

Figure 2. 所有样品对ZHSs的电化学性能

Figure 3. （a）Zn//RGO@PPD ZHSs的示意图。（b）RGO@PPD（6：7）阴极分别在充电和放电状态下的异位XPS测量光谱。

相关研究成果于2021年由湖南大学Xiaohua Chen 课题组，发表在Journal of Power Sources（https://doi.org/10.1016/j.jpowsour.2020.229426）上。原文：Redox-active p-phenylenediamine functionalized reduced graphene oxide film through covalently grafting for ultrahigh areal capacitance Zn-ion hybrid supercapacitor。