喷墨打印碳量子点/氧化石墨烯混合墨水制备纸基全固态柔性超级电容器（英文）

作者：刘杰; 叶江林; 潘飞; 王向阳; 朱彦武^*

来源：Science China-Materials, 2019, 62(04): 545-554.

与其他柔性基底材料如塑料相比,纸基柔性超级电容器具有印刷工艺简单、制造价格低廉以及基底和活性材料之间具有更好的粘合力等优势.在这里,我们通过喷墨打印碳量子点(CQDs)和氧化石墨烯(GO)组成的混合墨水、采用PVA/H2SO4为凝胶电解质制备了固态柔性超级电容器,并对其性能进行了系统研究.打印100次混合墨水获得的超级电容器在100 mV s-1的扫描速率下显示出～1.0 mF cm-2的比电容,相比于纯GO墨水制备的超级电容器其比电容增加了150%;通过进一步优化,基于超级电容器整个装置(包括纸基、凝胶电解质和活性材料)在0.28 mW cm-3的功率密度下表现出0.078 mW h cm-3的能量密度.此外, GO薄片具有出色的机械强度,确保超级电容器具有良好的柔韧性和机械强度,在弯曲半径为7.6 mm的条件下弯曲1000次后,仍保留98%的电容.基于碳基墨水和纸张基材的喷墨打印的技术为低成本、轻便、灵活/可穿戴式储能装置的大规模制备提供了可能.

• 单位
  中国科学技术大学