中国绝热节能网

用户

具有周期大孔隙的三维层状石墨烯气凝胶超级电容器

发布时间：2018-01-10 浏览次数：

石墨烯是一种原子级的薄二维（2D）碳材料，具有低密度、优越的机械性能、热稳定性、大表面积和优异的导电性等特点。最近的进展已经导致石墨烯的宏观组装，例如用于各种应用的块状石墨烯气凝胶等。然而，由于单重组成和曲折的随机多孔网络，这些三维（3D）石墨烯与其2D结构单元相比表现出物理化学性质衰减。这些限制可以通过开发具有工程化多孔结构的石墨烯复合材料来抵消。在这里，我们通过称为直接墨水书写的3D打印技术报告用于超级电容器应用的3D周期性石墨烯复合气凝胶微晶格的制造。开发这些新型气凝胶的关键因素是创造一种可挤压的石墨烯氧化物基复合油墨和修改3D打印方法，以适应气凝胶处理。3D打印的石墨烯复合气凝胶（3D-GCA）电极重量轻、导电性高，并具有优异的电化学性能。尤其是使用这些厚度在毫米量级的3DGCA电极的超级电容器显示异常的容量（从0.5到10A·g-1约90％）和功率密度（> 4kW·kg-1），这超过了用电极10-100倍稀释的器件。这项工作提供了一个例子，说明如石墨烯气凝胶等3D打印材料如何显著扩大设计空间，以制造高性能和完全可集成的储能器件应用。