前沿透视:Adv. Funct. Mater. - 用于赝电容储能的氧化还原多酸离子掺杂导电聚合物

科技工作者之家 2020-10-09

来源:今日新材料

由于其良好的导电性,成本效应和氧化还原特性,导电聚合物(CPs)已被广泛研究用于电化学能量存储应用,例如超级电容器,水系电池,锂离子电池和太阳能电池。

近日,东北大学刘晓霞教授和宋禹博士首次引入了氧化还原活性的多酸离子掺杂这一概念,以实现超高质量负载CPs的优异电容性能。作为研究原型,使用无机七钼酸根阴离子(Mo7O246-)作为永久性掺杂剂(表示为PPy-Mo7O24)将PPy膜电沉积在片状石墨基底上。谱学表征和电化学结果表明,PPy-Mo7O24的电荷存储过程不仅涉及与PPy的氧化还原有关的电解质离子的可逆嵌入/脱出,还包含了Mo7O246-永久掺杂剂的氧化还原过程。更重要的是,一个2毫米厚的PPy--Mo7O24电极的有效质量约为192mgcm-2,在2mAcm-2的电流密度下也达到了创纪录的约47Fcm-2的面电容。基于电极的总质量和体积,分别具有235Fg-1和235Fcm-3的重量和体积电容。当电流密度从2增加到40mAcm-2时,还可以保留71.5%的电容。这种氧化还原-活性多酸离子掺杂策略也适用于其他CPs,证明了该概念的普适性。


文献链接:

Redox Poly-Counterion Doped Conducting Polymers for Pseudocapacitive Energy Storage,Advanced Functional Materials,2020

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.202006203


文献配图:


来源:gh_d06fa4463e84 今日新材料

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