安阳工学院

我们分别通过氮烯化学从石墨烯和具有甲氧基聚乙二醇 (mPEG) 的碳纳米管制备了G>N-PEGm纳米片和CNT>N-PEGm的二维大分子刷。由于采用典型的溶剂热方法，合成了Co3O4-G>N-PEGm-CNT>N-PEGm（Co3O4-GC）三元复合材料的分层花状球体，其呈现蜂窝状结构，作为“离子缓冲储层”和超薄2-4 nm Co3O4纳米片中的大量离子扩散通道。作为典型的电池型正极材料，Co3O4-GC在0.5 A g-1时可实现高达 173.3 mAh g-1的高容量（比电容可达到 1783 F g-1）。另一方面，由多孔石墨烯和酸改性的CNTc形成的3D多孔还原氧化石墨烯和羧基CNT气凝胶（HRGO-CNTc，表示为HRGC）在0.5 A g-1下为 282.3 Fg-1（78.4 mAh g-1），表现出优异的长循环性能。以先进的电池型Co3O4-GC为正极，3D HRGC气凝胶为负极，进一步制备了非对称超级电容器Co3O4-GC//3D HRGC能量器件的先进双“离子缓冲储层”，同时具有优异性能的非对称器件用于储能和能量转换潜在应用，在775 W kg-1的功率密度下表现出42.6 Wh kg-1的能量密度，在10,000次循环后81.1%的电容保持。