【摘 要】
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柔性的水系赝电容电容器,具有比电容高、安全可靠性强、成本低廉等优点,在可穿戴及便携式电子产品上应用前景广阔。然而,由于活性材料的稳定性低以及集流体-活性材料之间的界面电阻高等缺点,这种器件的开发成了一个严峻的挑战。在本文中,我们分别使用碳化硅纳米粒颗粒镶嵌的掺硼石墨烯（SiC-BGr）纳米片和以SiC为核、石墨烯（Gr）为壳的SiC@Gr纳米颗粒作为正极和负极的活性材料,以3 mol L-1的Na
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柔性的水系赝电容电容器,具有比电容高、安全可靠性强、成本低廉等优点,在可穿戴及便携式电子产品上应用前景广阔。然而,由于活性材料的稳定性低以及集流体-活性材料之间的界面电阻高等缺点,这种器件的开发成了一个严峻的挑战。在本文中,我们分别使用碳化硅纳米粒颗粒镶嵌的掺硼石墨烯（SiC-BGr）纳米片和以SiC为核、石墨烯（Gr）为壳的SiC@Gr纳米颗粒作为正极和负极的活性材料,以3 mol L-1的Na OH/CMC水凝胶作为电解质构建了柔性的水性不对称电容器。以3 mol L-1的Na OH水溶液为电解液时,经过优化的SiC-BGr正极,在3m A cm-2(1 A g-1)的电流密度下显示出1384.3 m F cm-2(461.4 F g-1)的高比电容,并且核壳SiC@Gr负极显示出-1.0–0 V的宽电位窗口。组装后的柔性电容器,具有1.4 V的高工作电压,比电容可达337.1 m F cm-2,经过10000圈的循环稳定性测试以后,电容保留率达到初始值的86%。此外,该柔性水系电容器还表现出了高的能量密度(57.3μWh cm-2)、高的功率密度(6536.9μW cm-2)、高的弯曲稳定性以及-20°C低温下的适用性。可见,新型SiC/Gr电极活性材料可以进一步推动柔性水性超级电容器的发展,应用于可穿戴电子设备领域,具有安全性高、环境适应性强,性能可靠等优点。
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