超级电容器

本研究为了解导电聚合物与二维材料之间的结构-性能关系迈出了重要一步。巧夺天工的复合电极展示了出色的整体电化学性能。这凸显了它们作为先进储能材料的潜力，可广泛应用于交通运输、可再生能源、消费电子产品和太空探索等领域。

简而言之，我们通过一种简便的策略成功制造出了一种新型分层核壳结构碳纤维电极。通过原位还原和蚀刻获得的多孔还原氧化石墨烯（rGO）可作为导电外壳，提供丰富的活性位点并缩短离子扩散路径。

首先讨论了在特定条件下使用商业化聚合物制备LIG的方法。LIG的大部分是通过激光划线经激光功率、扫描速度等因素修饰的PI薄膜而产生的，从而为下一节中解释的碳基材料提供了广泛的形态特征，并讨论了在多孔LIG表面装饰的活性材料。

该文章通过巧妙的系统性合成方法同时制备出混合超级电容器的铁基正负极材料。首先，采用简易的溶剂热—煅烧途径，成功地在rGO片层上生长了表面磷酸根官能化的Fe2O3（P-Fe2O3）二维纳米片。rGO的负载及磷化处理可进一步调控Fe2O3二维纳米片的电化学活性。与此同时，以Fe2O3/rGO为前驱体，将部分Fe2O3转化为FeMoO4获得了具有优异电化学容量的FeMoO4/Fe2O3/rGO三元复合正极材料。由FeMoO4/Fe2O3/rGO正极和P-Fe2O3/rGO负极组装的混合超级电容器拥有优异的能量密度以及稳定的循环寿命。

PANI 的存在提供了生长位点，使 NiS2 呈现出均匀致密的排列。NiS2 的这种形态调节增加了活性材料与电解质之间的接触面积。此外，PANI 还有效地将 NiS2 与 GO 的导电网络连接起来，从而提高了导电性和离子扩散特性。

综上所述，无溶剂条件下成功在石墨烯表面原位生长了具有丰富氧化还原活性位点的TFPDQ-COF。由于沿导电石墨烯骨架的高效电荷传输、COF层内离子的快速扩散/传输以及COF骨架上丰富的氧化还原中心的协同作用，TFPDQGO-75实现了优异的超电和脱盐性能。

采用石墨烯作为导电基底，在无溶剂条件下原位生长具有氧化还原活性的二维氧化还原活性COF（TFPDQ-COF），制备TFPDQ-COF/石墨烯（TFPDQGO）纳米杂化物，并探索其在超级电容器和石墨烯中的应用。

安徽格兰科新材料技术有限公司与中科院合肥物质研究院共同成立的“中科瑞尔福石墨烯电子材料联合研究中心”为平台，开展以三维多孔石墨烯材料为核心技术的产品研发与应用，共同推出了石墨烯超级电容器、石墨烯锂电池负极、石墨烯电磁防护膜、石墨烯电热膜、石墨烯大功率电热器、石墨烯高温灭菌滤膜等产品。

在电极制造方面，硅酸钠被用作柔性粘合剂，在不影响导电性的情况下为电极材料提供柔性。化学粘合剂具有电极柔性和材料电容性的多重优势。因此，粘合剂起到了动态变体的作用，将收集到的电荷载流子吸引到自身，而不是在分离层重新结合，从而提高了超级电容器的自放电能力。

本文采用一种简单的方法成功制备了rGO/LAP基PAM水凝胶作为多功能柔性不对称超级电容器的电解质。通过原位还原氧化石墨烯，还原氧化石墨烯均匀地分散在水凝胶中，保证了水凝胶在室温下的高电导率(1.23 S·m−1)。

在这项工作中，我们通过电泳修饰其表面来提高LIG超级电容器的性能:一个电极将用金属氮化物和金属碳化物(MXenes)修饰，另一个电极用氧化锰修饰。这两种材料具有可观的电导率和赝电容。在两个电极上分别进行了电化学测量。充电平衡后，将设备密封在袋中进行测试。

所制备的薄膜具有出色的柔韧性，可承受超过 1000 次的 90° 弯曲而不会出现任何裂缝。此外，rGO/PPY 对称超级电容器的面积电容为 631 mF cm-2，体积电容为 117,000 mF cm-3，面积能量密度为 56.1 μWh cm-2。同时，各种弯曲状态下的电化学性能稳定，在 800 次弯曲循环后仍能保持电容（86%）。这些特性对于制造可穿戴设备、便携式电子产品和医疗保健监测应用至关重要。