학술논문

Highly flexible, mechanically strengthened metallic glass-based composite electrode with enhanced capacitance and cyclic stability
Document Type
Original Paper
Source
Rare Metals. 41(11):3717-3728
Subject
Metal-matrix composites (MMCs)
Thin films
Porosity
Nano-structures
Language
English
ISSN
1001-0521
1867-7185
Abstract
摘要: 完全集成的超薄柔性超级电容器由于其高功率密度和出色的循环性能, 在可穿戴智能电子产品的日益受到关注。其中聚吡咯 (PPy) 是用于制造柔性超级电容器的超级电容器电极比较有前景的赝电容电极材料, 但由于其有限的电容和较差的循环稳定性, 仍然阻碍了其实际应用。我们在此报告了一种通过将 PPy 结合褶皱纳米多孔金金属玻璃带 (NPG@MG) 作为集流体来开发独立导电复合电极来提高 PPy 电容和循环稳定性的简易策略。具有褶皱突起结构的纳米多孔金非晶玻璃条带表现出高导电性、有效的电荷转移骨架、机械柔韧性、足够的活性表面积和额外的电容提升, 而沉积的 PPy 为金属玻璃带表面的皱纹拓扑结构提供保护。NPG@MG-PPy 复合电极的电容达到 393 mF·cm−2 (33.6 F·cm−3)。使用 NPG@MG-PPy复合电极的全固态柔性超级电容器表现出 172 mF·cm−2 (14.8 F·cm−3) 的优异电容和0.74 mWh·cm−3 (9 μWh·cm−2) 的面能量密度。 在 1 μW·cm−2 的功率密度下, 具有优异的循环能力和机械灵活性。这项工作为设计用于柔性储能系统的 PPy 基杂化材料提供了有价值的概念, 其电化学性能够大大增强。