基于区域功能化石墨烯纤维的能量转化和储存集成器件（英文）

作者：姚瑶; 吕甜^*; 李宁; 陈子林; 张弛^*; 陈涛^*

来源：Science Bulletin, 2020, 65(06): 486-495.

近年来,柔性化、微型化、集成化能量转换和储存器件引起人们的广泛关注,其中电极材料发挥着举足轻重的作用.一种电极材料通常只能满足一种特定能源器件的需求,如何通过电极材料的结构化设计,获得一种能同时满足两种或两种以上能源器件的共用电极,对于高性能集成器件具有重要意义.本文基于化学气相沉积法生长的连续石墨烯中空纤维,通过对管内选择性修饰,报道了一端生长聚苯胺、另一端生长铂纳米颗粒的局域功能化石墨烯纤维.其中,聚苯胺/石墨烯纤维可作为纤维状超级电容器的电极,器件的比容量达到284 m F cm-2;铂/石墨烯纤维部分可取代传统的铂丝对电极,用于染料敏化太阳能电池,能量转换效率为4.73%.以该区域功能化石墨烯纤维作为共用电极,所发展的太阳能电池/超级电容器集成器件的总能量转换和储存效率达到3.07%,明显高于其他已报道的纤维状能量转换和储存集成器件.另外,利用该方法能够进一步在连续中空石墨烯管内修饰其他活性材料,从而应用于其他柔性可穿戴电子器件领域.

• 单位
  同济大学