北航：简便方法提高激光诱导石墨烯纸基微型超级电容器的电容性能

成果简介

具有低成本、高效率和可扩展性的激光诱导石墨烯（LIG）技术在微型超级电容器（MSC）制造中具有巨大优势。然而，基于 LIG 的 MSC 的有限电容仍然阻碍了它们的进一步发展。本文，北京航空航天大学罗斯达教授团队在《Carbon》期刊发表名为“In-situ Joule Heating-Triggered Nanopores Generation in Laser-Induced Graphene Papers for Capacitive Enhancement”的论文，研究提出引入焦耳加热作为一种关键的原位处理，结合激光诱导石墨烯纸基MSC（LIGP-MSC）的组装以实现电容增强。

通过将热处理温度从20 C 提高到 500 C，由于无定形碳组分的逐渐分解，可以在 LIGP 中形成越来越多的纳米孔。所得焦耳加热的 LIGP (J-LIGP) 具有改进的比表面积 (160.97 - 533.49 m2/g) 和孔体积 (0.179 - 0.553 cm3/g) 以及超亲水表面非常适合用作 J-LIGP-MSCs 微电极。J-LIGP-MSC 在 500 C 下加热 60 分钟后，比面积电容 ( C A )显着提高，为 13.71 mF/cm210 mV/s，大约是未加热 LIGP-MSC 的六倍。只需5分钟，在550 下加热以实现J-LIGP-MSC的ÇA12.61 mF/cm 2。还实现了 J-LIGP-MSC 的卓越机械灵活性、循环性和模块化。此外，原位焦耳加热处理被证明是提高基于 LIG 的 MSC 电容性能的通用方法。

图文导读

图1。J-LIGP-MSC 的制备和表面表征。

图2。J-LIGPs 在不同温度下加热的表征。

图3 。J-LIGPs 的电导率和亲水性与加热温度的关系

图4。J-LIGP-MSCs 的电化学性能。

图5 。J-LIGP-MSCs在400 C加热60分钟的弯曲、循环稳定性和串并联性能。

文献：

https://doi.org/10.1016/j.carbon.2021.10.008