金屬有機骨架作為一種有希望用于電化學能量存儲的電極材料引起了極大的興趣，這是因為它們的多孔骨架有利于電解質(zhì)離子擴散，以實現(xiàn)金屬離子的可逆氧化還原反應(yīng)，但通常具有導電性差和堆積密度低的缺點，倍率性能和體積電容還有待提升。我們報告了一種新型的柔性電池-超級電容器混合（BSH）設(shè)備，該設(shè)備基于有孔的還原氧化石墨烯（HRGO）負極和HRGO/Ni(吡啶甲酸)
2（Ni(PA)
2）正極。通過水熱法用硝酸蝕刻RGO而獲得的HRGO具有豐富的微孔，有利于電解質(zhì)離子快速擴散。通過在HRGO上吸附Ni
2+絡(luò)合物以及HRGO/Ni
2+絡(luò)合物的水熱過程制備的超薄層狀HRGO/Ni(PA)
2紙可以在1 A g
-1和1 A cm
-3下提供738 F g
-1和747 F cm
-3的重量和體積電容。組裝好的柔性BSH器件可提供67.1 F cm
-3（在0.79 A cm
-3時）的體積電容，倍率能力為80％（從0.79 A cm
-3到7.9 A cm
-3），23.7 Wh L
-1（在632 W L
-1時）的能量密度，83.3％（10,000次循環(huán)后）的循環(huán)穩(wěn)定性，為開發(fā)高容量柔性儲能裝置開辟了新途徑。
Figure 1. 基于HRGO / Ni（PA）2陰極和HRGO陽極的柔性BSH裝置的示意圖。
Schematic illustration of a flexible BSH device based on the HRGO/Ni(PA)2 cathode and the HRGO anode.
Figure 2. HRGO/Ni(PA)
2紙的形貌表征
Figure 3. 在1 M KOH中通過三電極測試評估HRGO/Ni(PA)
2電極的電化學性能。
Figure 4. 基于HRGO/Ni(PA)
2-1正極和HRGO負極組裝的BSH裝置，及其電化學評估。
Figure 5. HRGO/Ni(PA)
2-1//HRGO設(shè)備的電化學性能。
相關(guān)研究成果于2020年由曲阜師范大學Bingqiang Cao課題組，發(fā)表在Chemical Engineering Journal（doi.org/10.1016/j.cej.2020.127302）上。原文：Ultrathin holey reduced graphene oxide/Ni(picolinic acid)
2 papers for flexible battery-supercapacitor hybrid devices。
轉(zhuǎn)自《石墨烯雜志》公眾號
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