石墨烯/MnO_2/纳米纤维素柔性电极材料的制备及其性能研究

作者：李仁坤; 王习文^*

来源：中国造纸, 2020, 39(10): 8-14.

• 纳米纤维素
• 二氧化锰
• 石墨烯
• 柔性电极材料

本研究采用真空抽滤的方法复合纳米纤维素、石墨烯和Mn O2,制备石墨烯/Mn O2/纳米纤维素柔性电极材料,探讨了在三者不同配比、不同电化学扫描速率和不同电流密度下对柔性电极材料性能的影响。结果表明,随着扫描速率的增加,材料的比电容逐渐下降,当扫描速率为10 m V/s时,材料(m(纳米纤维素):m(石墨烯):m(Mn O2)=3∶5∶2)的比电容达117.5 F/g,当扫描速率为90 m V/s时,比电容降至40.4 F/g;随着电流密度的增大,材料的比电容逐渐下降,当电流密度为0.5 A/g时,材料(m(纳米纤维素):m(石墨烯):m(Mn O2)=3∶3∶4)的比电容达112.5 F/g,当电流密度为1 A/g时,比电容降为20.5 F/g;随着石墨烯的减少,材料面电阻增大,当石墨烯配比为50%时,面电阻为15.60Ω/□,当石墨烯配比为30%时,面电阻增至47.20Ω/□;材料(m(纳米纤维素):m(石墨烯):m(Mn O2)=3∶3∶4)循环充放电1次后,比电容为112.5 F/g,循环充放电100次后,比电容为90.9 F/g,表现出良好的充放电及循环使用性能。纳米纤维素对柔性电极材料的力学性能有极大影响,当纳米纤维素与石墨烯质量比为5∶5时,石墨烯/纳米纤维素柔性电极材料弹性模量达2184 MPa。

• 单位
  华南理工大学