Siêu tụ điện không đối xứng dựa trên graphene/MnO2 và điện cực nanofiber carbon hoạt hóa với mật độ công suất và năng lượng cao

Advanced Functional Materials - Tập 21 Số 12 - Trang 2366-2375 - 2011
Zhuangjun Fan1, Jun Yan1, Tong Wei1, Linjie Zhi2, Guoqing Ning3, Tianyou Li1, Fei Wei4
1Key Laboratory of Superlight Materials and Surface Technology, Ministry of Education, College of Material Science and Chemical Engineering, Harbin Engineering University, Harbin 150001, P.R. China
2National Center for Nanoscience and Technology of China, Zhongguancun, Beiyitiao 11, Beijing 100190, P. R. China
3State Key Laboratory of Heavy Oil Processing, China University of Petroleum, Beijing, 102249, P, .R. China
4Beijing Key Laboratory of Green Chemical Reaction Engineering and Technology, Department of Chemical Engineering, Tsinghua University, Beijing 100084, P.R. China

Tóm tắt

Tóm tắt

Siêu tụ điện không đối xứng với mật độ năng lượng cao đã được phát triển thành công bằng cách sử dụng hợp chất graphene/MnO2 làm điện cực dương và sợi nano carbon hoạt hóa (ACN) làm điện cực âm trong dung dịch điện phân Na2SO4 trung hòa. Nhờ vào khả năng tích trữ điện cao và hiệu suất tuyệt vời của graphene/MnO2 và ACN, cùng với các hiệu ứng tương hỗ của hai điện cực, tế bào không đối xứng này thể hiện hiệu suất điện hóa học vượt trội. Siêu tụ điện không đối xứng tối ưu có thể được chu kỳ hóa theo cách có thể đảo ngược trong khoảng điện áp từ 0–1.8 V, và thể hiện mật độ năng lượng tối đa là 51.1 Wh kg−1, cao hơn nhiều so với tế bào MnO2//DWNT (29.1 Wh kg−1). Thêm vào đó, siêu tụ điện không đối xứng graphene/MnO2//ACN thể hiện độ bền chu kỳ tuyệt vời, với 97% điện dung riêng được giữ lại ngay cả sau 1000 chu kỳ. Những kết quả khả quan này cho thấy tiềm năng lớn trong việc phát triển các thiết bị lưu trữ năng lượng với mật độ năng lượng và công suất cao cho các ứng dụng thực tiễn.

Từ khóa


Tài liệu tham khảo

10.1002/adma.200903328

10.1038/nmat2297

10.1002/adma.200902175

10.1007/978-1-4757-3058-6

10.1002/adma.200904349

10.1016/j.jpowsour.2010.06.013

10.1016/j.jpowsour.2005.03.210

10.1016/j.elecom.2005.08.017

10.1021/nn100856y

10.1021/nn101754k

10.1016/j.elecom.2010.03.040

10.1007/s10008-009-0984-1

10.1149/1.1432245

10.1016/j.jpowsour.2005.07.024

10.1039/c000339e

10.1021/jp8113094

10.1016/j.jpowsour.2007.04.074

10.1016/j.elecom.2009.05.003

10.1016/j.jpowsour.2009.12.104

10.1016/j.jpowsour.2007.11.101

10.1002/adfm.200500937

10.1016/j.jpowsour.2007.08.115

10.1016/S0378-7753(02)00304-X

10.1002/adma.200600445

10.1002/adma.200501905

10.1021/cm9007365

10.1016/j.jpowsour.2009.01.009

10.1016/j.carbon.2010.06.047

10.1016/j.elecom.2010.06.037

10.1002/smll.200700139

10.1016/j.carbon.2006.09.006

10.1021/cm000426c

10.1021/cm980399e

10.1016/j.jpowsour.2006.07.060

10.1021/nl101723g

10.1016/j.matchemphys.2009.04.028

10.1002/adma.200901775

10.1016/j.jpowsour.2008.09.063

10.1149/1.3236500

10.1016/j.ssi.2010.04.016

10.1021/jp044252o

10.1016/S0378-7753(01)00707-8

10.1021/nl802558y

10.1149/1.1380254

10.1016/j.jpowsour.2008.10.049

10.1016/j.electacta.2007.06.023

10.1016/j.jpowsour.2009.06.068

10.1016/j.jpowsour.2009.06.017

10.1016/j.electacta.2006.10.035

10.1016/j.electacta.2005.12.025

10.1016/j.jpowsour.2009.06.006

10.1002/anie.200702721

10.1016/j.jpowsour.2010.01.041

10.1016/j.jpowsour.2009.10.108

10.1016/j.jpowsour.2010.01.006

10.1002/1616-3028(200110)11:5<387::AID-ADFM387>3.0.CO;2-G

10.1149/1.2437665

10.1021/nl8038579

10.1007/s00339-005-3401-3

10.1007/s00339-005-3397-8

10.1149/1.1506463

10.1149/1.3106112

10.1149/1.1650835

10.1016/j.elecom.2006.05.018

Ren Y., 2011, Chem. Eng. J.

10.1021/jp064483q

10.1016/j.carbon.2009.09.066

Thông tin
Thông tin xuất bản

Advanced Functional Materials

Tập 21 Số 12

2366-2375

Thông tin tác giả