氮掺杂石墨烯复合纸电极

超高体积能量密度

通过细菌纤维素与聚吡咯的协同复合，解决了柔性电极高电容量与长循环寿命难以兼得的矛盾。

Li, Qinglu · 唐蕊华 · Hao, Zhou · Hu, Xuxu · 张素风

Carbohydrate Polymers 2023

具体参数

质量比电容

{'zh': '441.9', 'en': '441.9'} F g⁻¹

循环保持率

{'zh': '96', 'en': '96'} %

体积比电容

{'zh': '244', 'en': '244'} F cm⁻³

最大能量密度

{'zh': '67.9', 'en': '67.9'} mWh cm⁻³

功率密度

{'zh': '1.48', 'en': '1.48'} W cm⁻³

技术优势

超高体积能量密度

对称超级电容器的体积能量密度达 67.9 mWh cm⁻³，能有效缩小器件体积，适合空间紧凑的可穿戴设备。

性能稳健

3000 次循环后仍保持 96% 容量，说明电极在长期工作中几乎不衰减，可降低设备维护成本。

制备简单

仅需水热与原位聚合结合的一步抽滤，无需复杂设备，即可获得自支撑柔性薄膜，利于大面积和规模化生产。

厚度可控

通过过滤工艺可调节薄膜厚度，使电极能根据不同柔性和容量需求定制，增加了设计灵活性。

应用场景

• 柔性超级电容器：提供高体积能量密度的自支撑电极，直接替代金属集流体型电极。
• 柔性储能器件：作为无集流体、无粘结剂的柔性储能单元，提升器件柔韧性。
• 可穿戴设备电源：以轻薄自支撑纸电极实现高能量密度，减小可穿戴电源体积。