兰州大学化学化工学院、功能有机分子化学国家重点实验室–通过混合自组装定义明确的四苯胺沉积石墨烯用于高性能柔性超级电容器

石墨烯基柔性超级电容器已广泛应用于可穿戴设备。为了提高电化学性能，在石墨烯基电极中加入了多种电活性材料。本研究利用四苯胺(TA)的高电活性和良好的可加工性，制备了用于超级电容器的高性能柔性电极。通过研究石墨烯种类、制备方法和两组分间的投料比的影响，优化了定义明确的四苯胺沉积石墨烯。采用TA在多孔可膨胀氧化石墨烯(PGO)存在时经由一步混合自组装的优化对称超级电容器(TArPGO)，在0.10 A/g时，比电容为85.6 F/g，能量密度为7.9 Wh/kg，功率密度为87.6 W/kg，表现出良好的柔性和循环稳定性。

图1. (a)GO和(b)PGO的TEM图像。

图2. rGO、TA-rGO-5-0和TA-rGO-5薄膜的(a、b、c)表面和(d、e、f)截面的SEM图像。

图3. rGO、TA-rGO-5-0和TA-rGO-5电极的(a)5 mV/s 时的CV环路，(b) 0.5 A/g时的 GCD曲线，(c)库仑效率和(d)Nyquist曲线; (e)TA-rGO-5-0和TA-rGO-5电极的循环稳定性。

图4. rPGO、TA-rPGO电极的(a) 5 mV/s时的 CV环路，(b) 0.5 A/g时的 GCD曲线，(c)库仑效率和(d)Nyquist曲线; (e)TA-rPGO电极的循环稳定性。

图5. 制备样品的XRD谱图。

图6. (a)rGO、(b)TA-rGO-7、(c)TA/rGO-7、(d)rPGO、(e)TA-rPGO-7和(f)TA/rPGO-7的截面SEM图。

图7. 柔性对称装置的(a)CV循环、(b)GCD曲线、(c)Nyquist图、(d)Ragone图、(e)循环稳定性和(f)柔性。

相关研究成果由兰州大学化学化工学院、功能有机分子化学国家重点实验室Peng Liu等人于2022年发表在Surfaces and Interfaces (https://doi.org/10.1016/j.surfin.2022.101793)上。原文：Well-defined tetraaniline deposited graphene via mixed self-assembly for high-performance flexible supercapacitor application。