北京大学JMCA：高品质单壁碳纳米管薄膜作为柔性超级电容器的集流体

1成果简介 

柔性储能装置对具有重量轻、耐用性好和机械坚固性的集电器有很高的要求。本文，北京大学李彦教授团队在《J. Mater. Chem. A》期刊发表名为“High-quality single-walled carbon nanotube films as current collectors for flexible supercapacitors”的论文，研究通过浮动催化剂化学气相沉积法制备了具有三维互连多孔结构的独立式单壁碳纳米管薄膜（SWCNFs），并将其用作柔性超级电容器的集流体。

这些SWCNF具有高质量负载效率，出色的机械坚固性和出色的防腐蚀性能，与传统的金属箔集流体相比具有明显的优势。氢氧化赝电容碳酸钴（II）材料的负载效率高达75%，在比电容、倍率能力和循环性能方面表现出优异的电化学性能。此外，组装的混合超级电容器（SWCNF-碳酸钴氢氧化物//SWCNF-聚苯胺）在各种弯曲变形下表现出出色的柔韧性和长期稳定性。事实证明，独立式SWCNF是柔性超级电容器超轻集电器的有前途的候选者。

2图文导读  

图1、SWCNF的形态及机理图

图2、SWCNF的光谱表征研究

图3 .负载在SWCNF上的Co2(OH)2CO3的结构和形貌

图4、SWCNF-Co2(OH)2CO3电极的电容性能

图5 基于三种不同电流收集器的电极的性能比较

图6. SWCNF-Co2（OH）2CO3//SWCNF-PANI混合超级电容器的性能。

3小结 

采用FCCVD制备的独立式SWCNFs，具有重量轻、导电性高、机械强度优异、三维互联多孔结构等特点。此外，混合型SWCNF-Co2(OH)2CO3//SWCNF-PANI FSSCs表现出优异的电容稳定性并能承受各种弯曲变形。作者预计这项工作这项工作将为独立式SWCNF作为柔性储能设备的集流器开辟机会。

文献：

https://doi.org/10.1039/D2TA09396K

▼往期精彩回顾▼四川大学《AS》：单分散超长单壁碳纳米管制备韧性无粘结剂自支撑LiFePO4电极
山东大学《Nano Res》：碳纳米纤维和石墨烯组成的超轻气凝胶球，具有出色的电磁波吸收能力
苏州大学《J Mater Sci》：琼脂/石墨烯导电有机凝胶，具有自修复、粘合和可穿戴特性

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来源：文章来自JMCA网站，由材料分析与应用整理编辑。

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