石墨烯水凝胶作阴极的锌离子超级电容器的性能研究

作者：韩高义^*; 孙利红; 常云珍; 侯文静

来源：山西大学学报(自然科学版), 2021, 44(05): 915-925.

DOI：10.13451/j.sxu.ns.2021075

• 还原氧化石墨烯
• 锌离子超级电容器
• 锌阳极
• 柠檬酸钠

针对锌离子超级电容器易产生枝晶和循环稳定性差的问题,文章以电化学沉积于碳布上的锌纳米片网络为阳极,添加柠檬酸钠的2 mol·L-1硫酸锌作电解液和还原氧化石墨烯(rGO)水凝胶为阴极,组装了锌离子超级电容器(Zn@CC40-10//rGO)。研究结果表明,Zn@CC40-10//rGO器件在扫描速度为1 mV·s-1时,基于rGO水凝胶计算的比电容值可达234.3 F·g-1,在电流密度为0.1 A·g-1时,比电容值为257.3 F·g-1。相比于无柠檬酸钠添加剂电解液组装的Zn@CC40-10//rGO差的循环稳定性,电解液中添加柠檬酸钠可使Zn@CC40-10//rGO在10 A·g-1的高电流密度下,经过10 000次循环后仍有85.1%的电容保持率。对循环后的锌阳极的测试表明,电解液中添加柠檬酸钠可抑制锌纳米片的结构改变和氢氧化锌的生成。

• 单位
  山西大学