基于硫化铜复合透明导电膜的柔性电致变色超级电容器的研制

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多功能智能玻璃概念是电致变色器件和能源贮存器件如超级电容器的合理结合的发展产物,适应了多功能器件的发展需要,也指明了发展方向。我们致力于电子器件中导电材料的开发,希望找到一种高度柔性、透明、导电、化学稳定性好的导电膜,促进电致变色超级电容器器件的发展。本文的目的为制备一种新的柔性透明导电电极,并探索其在电致变色超级电容器的应用情况。借助于光刻技术、化学气相沉积和低温溶剂热方法,我们以网络状硫化铜为导电材料,制备了一种新型结构的网格电极,由于网格中间的空白区域的存在,对于某些器件的应用不能视为连续的导电薄膜,因此我们设计在上面再铺上一层石墨烯层,得到连续的G-CuS/PET透明导电薄膜电极。合理的合成设计产生高效的性能。我们测试了该导电膜的光电性能、力学稳定性和化学稳定性。室温下该电极具有~20 Ωsq-1的低电阻,~88%的可见光高透光率,表现出了优异的光电性能。机械柔性的测试中,经过1000次弯折,电阻由~20 Ω sq-1仅增加到~30Ωsq-1。电化学沉积聚苯胺、聚苯胺/G-CuS电极的循环伏安测试和恒电流充放电稳定性测试,该透明导电电极均表现了优良的电化学稳定性。我们还考察了以此为透明导电电极基底的聚苯胺电极的电致变色性能、超级电容性能和整合的多功能电致变色超级电容性能。聚苯胺/G-CuS/PET活性电极的电致变色着色效率为 24.91cm2 C-1,5 mV s-1 时电容值为 8.606 mF cm-2,0.025 mA cm-2时,电容值为17.3 mFcm-2。另外,我们组装了器件,器件在充放电测试下表现出很好的变色响应。我们实验结果证明了 G-CuS/PET透明导电薄膜电极在电致变色超级电容的应用可行性。
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