机械剥离石墨片/聚3,4-乙烯二氧噻吩电极的制备及其超电容性能研究

作者：周海涵^*; 任梦瑶; 翟华金^*

来源：Acta Polymerica Sinica, 2022, 53(08): 952-961.

• 电荷存储
• 电化学电容器
• 柔性器件
• 电化学性能

石墨片(graphite sheet,GS)由于其低成本和高导电性的特征,在超级电容器中具有很好的商业应用前景.然而,GS的二维光滑表面会与电活性材料之间形成不理想的界面,从而限制了它们之间的电荷传输.这项工作提出了一种简单的机械剥离方法来对GS进行处理,获得了具有独特分层微结构的机械剥离石墨片(mechanically exfoliated graphite sheet,MEGS)集流体.同时,详细研究了电聚合参数对作为电活性材料的聚3,4-乙烯二氧噻吩(PEDOT)超电容性能的影响.电化学测试表明,通过优化电聚合参数能使得PEDOT电极的电化学性能得到显著提高.更重要的是,与GS集流体相比,通过使用MEGS集流体,能使得所制备的PEDOT电极的电化学性能被进一步显著提升.这能归因于PEDOT膜与MEGS集流体之间所构建的三维界面.所制备的MEGS/PEDOT电极在0.5 mA·cm-2充放电电流密度下获得了96.2 mF·cm-2的面积电容,并具有高的倍率性能以及优异的循环稳定性(10000次循环后保持了初始电容的90.6%).这些特征使其在高性能超级电容器具有大的应用潜力.

• 单位
  山西大学