普魯士藍(lán)及其類似物作為金屬有機(jī)骨架之一，由于其出色的特性（例如高表面積、3D多孔網(wǎng)絡(luò)和低成本）而通常用于制造儲(chǔ)能電極。但是，它們具有較低的能量密度和電導(dǎo)率，這可能會(huì)限制其進(jìn)一步的應(yīng)用。在本文中，我們利用一種簡(jiǎn)便且自下而上的新協(xié)議，將六氰合鐵酸銅納米立方體（Cu-PBA）沉積在氧化石墨烯（GO）的表面，作為超級(jí)電容器的無(wú)粘合劑電極。本文概述了簡(jiǎn)便的連續(xù)離子層吸附和反應(yīng)（SILAR）技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，及用于在便宜的不銹鋼基材上涂覆CuPBA@GO納米復(fù)合材料。研究了反應(yīng)循環(huán)對(duì)Cu-PBA@GO納米復(fù)合材料的形貌、結(jié)晶度和電化學(xué)行為的影響，此外還研究了Cu-PBA與氧化石墨烯之間的有效協(xié)同作用。FTIR，XPS，SEM，TEM和XRD證實(shí)了在Cu-PBA/GO混合薄膜中形成的立方Cu-PBA。有趣的是，在電流密度為0.5 A/g的情況下，混合SS/Cu-PBA@GO-12可以提供611.6 F/g的卓越比電容，這是純Cu-PBA（225.93 F/g）的2.7倍；且具有更好的循環(huán)穩(wěn)定性，在4 A/g的電流密度下，經(jīng)過(guò)2000次循環(huán)后，它可以保留大約86％的初始電容。此外，混合電極在200 W/kg的比功率下可以達(dá)到54.37 Wh/kg的最高能量密度值。Cu-PBA@GO雜化物的這種出色電化學(xué)行為可通過(guò)使用綠色且經(jīng)濟(jì)高效的方法代替有機(jī)基超級(jí)電容器，為智能和柔性超級(jí)電容器的開(kāi)發(fā)開(kāi)辟道路。
Figure 1.制備六氰合鐵酸銅納米立方體裝飾的氧化石墨烯薄膜的實(shí)驗(yàn)過(guò)程
Figure 2. Cu-PBA@GO薄膜的結(jié)構(gòu)形成示意圖
Figure 3. （a）SS/Cu-PBA@GO-6、（b）SS/Cu-PBA@GO-12、（c）SS/Cu-PBA@GO-18納米復(fù)合材料的SEM圖；（d）SS/CuPBA@GO-12樣品的EDS光譜；（e）SS/Cu-PBA@GO-12納米復(fù)合材料的TEM圖
Figure 4. （a）SS/Cu-PBA@GO-6、（b）SS/Cu-PBA@GO-12和（c）SS/Cu-PBA@GO-18納米復(fù)合材料的CV曲線；（d）在10mV/s下的CV曲線對(duì)比；（e）掃速和比電容的關(guān)系曲線
Figure 5. （a）SS/Cu-PBA-12和（b）SS/Cu-PBA@GO-12在不同掃速下的CV曲線；（c）CV曲線對(duì)比；（d）比電容的直方圖對(duì)比
相關(guān)研究成果于2021年由韓南大學(xué)Kuk Ro Yoon課題組，發(fā)表在Journal of Alloys and Compounds（https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2020.157868）上。原文：Facile synthesis of Cu-PBA nanocubes/graphene oxide composite as binder-free electrodes for supercapacitor。
轉(zhuǎn)自《石墨烯雜志》公眾號(hào)
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