普魯士藍及其類似物作為金屬有機骨架之一，由于其出色的特性（例如高表面積、3D多孔網絡和低成本）而通常用于制造儲能電極。但是，它們具有較低的能量密度和電導率，這可能會限制其進一步的應用。在本文中，我們利用一種簡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，作為超級電容器的無粘合劑電極。本文概述了簡便的連續(xù)離子層吸附和反應（SILAR）技術的優(yōu)點，及用于在便宜的不銹鋼基材上涂覆CuPBA@GO納米復合材料。研究了反應循環(huán)對Cu-PBA@GO納米復合材料的形貌、結晶度和電化學行為的影響，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，經過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行為可通過使用綠色且經濟高效的方法代替有機基超級電容器，為智能和柔性超級電容器的開發(fā)開辟道路。
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驗過程
Figure 2. Cu-PBA@GO薄膜的結構形成示意圖
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納米復合材料的CV曲線；（d）在10mV/s下的CV曲線對比；（e）掃速和比電容的關系曲線
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曲線對比；（d）比電容的直方圖對比
相關研究成果于2021年由韓南大學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。
轉自《石墨烯雜志》公眾號
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