在這項工作中,我們報導了一種簡便的方法,即通過電場輔助法組裝氧化石墨烯片來制備3D石墨烯網絡。正如預期的那樣,基于3D石墨烯網絡的超級電容器實現了高比電容(在0.5 A/g下約238 F/g)和良好的倍率性能(在10 A/g下保持60%的比電容)。顯著改善的性能是由于大的電解質可接觸表面積(257 m2/g)和高電導率(12.58 S/cm)。此外,與化學氣相沉積、冷凍干燥等相比,電場輔助組裝方法是制備3D石墨烯網絡的一種簡單且有前途的方法,其可以有效地降低生產成本并促進工業生產。
Figure 1. 制備3DGN的示意圖。
Figure 2. 3DGN的(a)低和(b)高倍放大SEM圖;3DGN的(c)低和(d)高放大率TEM圖像;圖2d中的小黑色顆粒是在組裝和煅燒后從Ni(NO3)2中獲得的NiO。
Figure 3. (a)在10 mV/s至200 mV/s的不同掃描速率下,基于3DGN的超級電容器的CV曲線;(b)在0.5 A/g至60 A/g的不同電流密度下,基于3DGN的超級電容器的GCD曲線;(c)超級電容器Cm與電流密度之間的關系;(d)基于3DGN的超級電容器的Ragone曲線;(e)基于3DGN的超級電容器的奈奎斯特曲線(插圖:高頻區域);(f)超級電容器的循環性能。
相關研究成果于2019年由中國電子科技大學Chunyang Jia課題組,發表在Applied Surface Science上。原文:Toward high capacitance and rate capability supercapacitor: Three dimensional graphene network fabricated by electric field-assisted assembly method。
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