柔性超级电容器复合电极材料的研究进展

随着智能电子设备的不断更新换代,研发者们开始研制更加符合人们需求的电子设备,于是一种柔性可穿戴电子设备映入人们眼帘,柔性超级电容器作为一类便携式能量储存设备也受到了许多研究者的关注。其中电极是超级电容器的核心,而电极材料的选择又直接关乎超级电容器的储能本领和其它性能,于是决定力学性能及其电化学性能好坏的柔性电极材料是我们目前主要的研究对象。目前,超级电容器对电极材料的研究不仅限于某一种单一材料,重点集中在材料的复合化上,其中以掺杂改性电极材料的研究为多。首先介绍了超级电容器的性能特点和研究进展,其次重点概述了不同电极材料所具有的力学性能和电化学性能,最后对柔性电容器电极材料的研究进行了展望,希望能为柔性电容器的探究提供参考和借鉴。     

炭含量对MoS2/GR复合电极材料电化学性能的影响

将Hummers法制备石墨烯产生的副产物经过高温炭化和氢氧化钾(KOH)活化后得到石墨烯残留炭(GR)。以GR、钼酸钠及硫脲为原料,在pH=3的前置溶液中,通过简单的一步水热法制备了二硫化钼/石墨烯残留炭(MoS₂/GR)复合电极材料。通过改变GR的加入量(5%、10%、15%),探究其对MoS₂/GR电化学性能的影响。采用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、电化学工作站对复合电极材料的结构、形貌及电化学性能进行表征和测试。结果表明：GR的加入会降低MoS₂的结晶度;随着GR加入量的增加,MoS₂/GR的尺寸会逐渐减小。当GR加入量为15%(质量分数)时,制备的样品15MoS₂/GR具有最高的比电容(312.0F/g),相较于纯MoS₂(110F/g)比电容提升了近3倍,并且在5A/g电流密度下循环1000次后,容量保持率为96.3%,表现出良好的循环稳定性。定量动力学计算表明,15MoS₂/GR的储能方式以扩散贡献为主。