自下而上合成的石墨烯納米帶（GNR）具有出色電子性能，是一種很有前途的儲(chǔ)能材料。在這里，自下而上合成了GNR薄膜，將其用作微型超級(jí)電容器（MSC）電極材料。該微型器件具有出色的體積電容和超高功率密度。泵浦太赫茲探測(cè)光譜研究表明，MSC的電化學(xué)性能可能與不同GNR中的載流子遷移率有關(guān)。
Figure 1.（a）通過CVD方法AGNR的生長(zhǎng)示意圖。5-AGNR，7- AGNR和9-AGNR的（b）分子結(jié)構(gòu)和（c）拉曼光譜。（d）基于GNR膜構(gòu)建的MSC器件示意圖。
Figure 2. 基于5層5-AGNR薄膜所構(gòu)建的微型超級(jí)電容器的CV曲線，掃描速率范圍從0.1至10000 V s−1，電位窗口從0到1 V。
Figure 3. 5-AGNR，7-AGNR和9-AGNR薄膜電極的（a）體積電容與掃描速率的關(guān)系。（b）基于5-AGNR的MSC設(shè)備的放電電流與掃描速率的關(guān)系。（c）商業(yè)Li薄膜電池，電解電容器與基于不同AGNR的MSC器件的功率密度和能量密度比較。（d）在100 V s-1的高工作速度下，基于5-AGNR的MSC設(shè)備的第1個(gè)循環(huán)和第10萬個(gè)循環(huán)的CV曲線，電容保持率超過95％。
Figure 4. 光電導(dǎo)率σ，由光注入電荷載流子除以吸收的光子通量。
相關(guān)研究工作由德國(guó)美因茨大學(xué)Klaus Mu?llen課題組于2020年發(fā)表在J. Am. Chem. Soc.期刊上。原文：Bottom-Up, On-Surface-Synthesized Armchair Graphene Nanoribbons for Ultra-High-Power Micro-Supercapacitors。
轉(zhuǎn)自《石墨烯雜志》公眾號(hào)
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