基于新型石墨烯泡沫/碳纳米管混合薄膜的高性能柔性非对称超级电容器

在这项工作中，我们报道了一种新型的三维石墨烯泡沫（GF）/碳纳米管（CNT）混合薄膜的制作，该薄膜具有高柔性和强韧性，是单位面积沉积大量电化学活性材料的理想支撑。为了证明这一概念，我们在GF/CNT薄膜上沉积了MnO2和聚吡咯（Ppy），成功制作出轻便且柔性的非对称超级电容器（ASCs）。这些由GF/CNT/MnO2和GF/CNT/Ppy混合薄膜组装的ASCs，在水电解液中具有高负载的电活性材料，能够以1.6 V的输出电压工作，并提供高能量/功率密度（22.8 W h kg−1在860 W kg−1和2.7 kW kg−1在6.2 W h kg−1）。随着电活性材料负载量的减少，速率性能可以得到进一步改善（10.3 kW kg−1在10.9 W h kg−1）。ASCs表现出显著的循环稳定性（在10,000次循环后电容保持率为90.2–83.5%），这是使用非碳电活性材料制成的电极的ASCs中报道的最好表现之一。此外，ASCs能够在不同的弯曲角度下完美保持其电化学性能。这些ASCs展示了作为柔性和轻便电子设备电源的巨大潜力。