高伸縮性超級電容器是下一代儲能系統(tǒng)，在苛刻的條件下具有出色的電化學性能和出色的機械性能。在這項研究中，我們通過簡單的解決方案在預應變條件下的3D多孔還原氧化石墨烯涂層彈性基板上，制造了具有皺紋結構的聚（3,4-乙撐二氧噻吩）-聚（苯乙烯磺酸鹽）的三維（3D）多孔可拉伸超級電容器。可拉伸超級電容器在300％應變下表現出高達82.4 F/g的電化學容量和85.1％的電容保持率。此外，在300次應變下，經過500次反復的拉伸-釋放循環(huán)，可以很好地保持其比電容和可拉伸性。除了生物醫(yī)學設備和傳感器之外，多孔骨架上具有皺紋結構的可拉伸超級電容器設備還可擴展到各種能量存儲/轉換系統(tǒng)。
Figure 1. 制備可拉伸超級電容器的過程示意圖。
Figure 2. （A）rGO/Eco和（B）PEDOT:PSS/rGO/Eco的低倍和高倍SEM圖像。比例尺：100μm。（C）PEDOT:PSS/rGO/Eco的高倍SEM圖像。比例尺：100μm。（D）PEDOT:PSS（不含Triton X-100）/rGO/Eco的SEM圖像。比例尺：10μm。（E）PEDOT:PSS（帶有Triton X-100）/rGO/Eco的SEM圖像以及相應的EDS元素圖。比例尺：100μm。（F）C，（G）S，（H）O和（I）Si。比例尺：100μm。（J）在施加單軸應變之后，PEDOT:PSS/rGO/Eco的高倍SEM圖像。比例尺：100μm。
Figure 3.在不同掃描速率和電流密度下PEDOT:PSS/rGO/Eco的（A）CV和（B）GCD曲線。（C）根據CV和GCD曲線計算的質量電容。（D）各種對稱超級電容器的Ragone圖。
Figure 4. （A）PEDOT:PSS/rGO/Eco超級電容器在0％至300％拉伸期間的照片。從0％拉伸到300％應變時，超級電容器的（B）GCD曲線和（C）電容保持率。（D）在重復拉伸（ε=300％）和松弛（ε=0％）500次后，PEDOT:PSS/rGO/Eco超級電容器的電容保持率。（E）在第500次拉伸循環(huán)之前和之后獲得的奈奎斯特圖。
相關研究成果于2020年由韓國延世大學Jungwoo Oh課題組，發(fā)表在Chemical Engineering Journal（2020, 392, 123794）上。原文：Three-dimensional porous stretchable supercapacitor with wavy structured PEDOT:PSS/graphene electrode。
摘自《石墨烯雜志》公眾號：
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