有機レドックス種を用いたレーザー誘起グラフェンネットワーク上の高性能水系亜鉛イオンハイブリッドキャパシタの向上

概要 ハイブリッド亜鉛イオンキャパシタは、亜鉛イオン電池のエネルギー貯蔵能力とスーパーキャパシタの高出力を組み合わせています。しかし、現在のハイブリッド亜鉛イオンキャパシタは限られたサイクル寿命と狭い電気化学ウィンドウにより、その潜在的な応用が制限されています。ここでは、有機化合物ポリ(8‐アミノ‐2‐ナフタール)のインシチュ電解重合に基づいて、レーザー誘起グラフェン(LIG)上にハイブリッド亜鉛イオンキャパシタを製造しました。LIGの3D導電フレームワーク上に電解重合された長共役連鎖ポリマーは、反応の動力学を向上させ、有機化合物の溶解を抑制し、容量を向上させることができます。同時に、ポリマー鎖間で水素結合が形成され、プロトン輸送を助けます。組み立てられたZn//カーボンクロス/LIG/ポリ(8‐アミノ‐2‐ナフタール)ハイブリッド亜鉛イオンキャパシタは、0.1 mA cm −2で308 mAh g −1という高い比容量を持ち、LIGのない電池の2倍です。さらに、これらのハイブリッドキャパシタは、5 mA cm −2の電流密度で10,000サイクルを安定して耐えることができます。