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Ti3C2Tx Nanosheets/Ti3C2Tx Quantum Dots/RGO (Reduced Graphene Oxide) Fibers for an All-Solid-State Asymmetric Supercapacitor with High Volume Energy Density and Good Flexibility.
ACS Applied Materials & Interfaces ( IF 8.3 ) Pub Date : 2020-02-05 , DOI: 10.1021/acsami.9b21874 Xu Zhou 1, 2, 3 , Yi Qin 1, 2, 3 , Xuexia He 2, 3 , Qi Li 2, 3 , Jie Sun 2, 3 , Zhibin Lei 1, 2, 3 , Zong-Huai Liu 1, 2, 3
ACS Applied Materials & Interfaces ( IF 8.3 ) Pub Date : 2020-02-05 , DOI: 10.1021/acsami.9b21874 Xu Zhou 1, 2, 3 , Yi Qin 1, 2, 3 , Xuexia He 2, 3 , Qi Li 2, 3 , Jie Sun 2, 3 , Zhibin Lei 1, 2, 3 , Zong-Huai Liu 1, 2, 3
Affiliation
By using Ti3C2Tx quantum dots as interlayer spacers, Ti3C2Tx nanosheets/Ti3C2Tx quantum dots/RGO (reduced graphene oxide) fiber (M6M3RG1) is prepared by a wet-spinning method; it shows good capacitance and excellent flexibility. The M6M3RG1 fiber electrode possesses a novel network structure and a maximum volumetric capacitance of 542 F cm-3, and its capacitance and flexibility are affected by the amount of Ti3C2Tx quantum dots. Also, the Ti3C2Tx/PEDOT:PSS [poly(3,4-ethylenedioxythiophene):poly(styrenesulfonate)] fiber (M7P3) is prepared by injecting a homogeneous suspension of Ti3C2Tx nanosheets and PEDOT:PSS into a bath of 98 wt % H2SO4. The M6M3RG1 fiber is used as the positive electrode, and the M7P3 fiber is used as the negative electrode; a M6M3RG1//M7P3 asymmetric, flexible, solid-state supercapacitor is assembled in a PVA-H2SO4 gel electrolyte. The assembled device exhibits a volumetric capacitance of 53.1 F cm-3 and a good cycle stability of 96.6% after 5000 cycles. It also shows outstanding flexibility and mechanical properties; for example, the volumetric capacitance has no obvious change after the device is bent at 90° for 500 times. Moreover, its voltage window can be expanded to 1.5 V, and a maximum volumetric energy density of 16.6 mWh cm-3 can be achieved. This work will open up a new application area for new wearable energy storage devices based on the Ti3C2Tx fibers.
中文翻译:
Ti3C2Tx纳米片/ Ti3C2Tx量子点/ RGO(还原石墨烯)纤维,用于具有高体积能量密度和良好柔韧性的全固态不对称超级电容器。
通过使用Ti3C2Tx量子点作为层间间隔物,通过湿纺法制备Ti3C2Tx纳米片/ Ti3C2Tx量子点/ RGO(氧化石墨烯)纤维(M6M3RG1)。它显示出良好的电容和出色的柔韧性。M6M3RG1纤维电极具有新颖的网络结构,最大体积电容为542 F cm-3,并且其电容和柔性受Ti3C2Tx量子点数量的影响。同样,通过将Ti3C2Tx纳米片和PEDOT:PSS的均匀悬浮液注入98 wt%的H2SO4浴中来制备Ti3C2Tx / PEDOT:PSS [聚(3,4-乙撑二氧噻吩):聚(苯乙烯磺酸盐)]纤维(M7P3)。M6M3RG1纤维用作正极,M7P3纤维用作负极。M6M3RG1 // M7P3不对称,灵活,固态超级电容器组装在PVA-H2SO4凝胶电解质中。组装后的器件在5 000次循环后的体积电容为53.1 F cm-3,循环稳定性良好,为96.6%。它还显示出出色的柔韧性和机械性能;例如,将器件在90°弯曲500次后,体积电容没有明显变化。此外,其电压窗口可以扩展到1.5 V,最大体积能量密度可以达到16.6 mWh cm-3。这项工作将为基于Ti3C2Tx纤维的新型可穿戴式能量存储设备开辟新的应用领域。器件在90°弯曲500次后,体积电容没有明显变化。此外,它的电压窗口可以扩展到1.5 V,最大体积能量密度可以达到16.6 mWh cm-3。这项工作将为基于Ti3C2Tx纤维的新型可穿戴式能量存储设备开辟新的应用领域。器件在90°弯曲500次后,体积电容没有明显变化。此外,它的电压窗口可以扩展到1.5 V,最大体积能量密度可以达到16.6 mWh cm-3。这项工作将为基于Ti3C2Tx纤维的新型可穿戴式能量存储设备开辟新的应用领域。
更新日期:2020-02-28
中文翻译:
Ti3C2Tx纳米片/ Ti3C2Tx量子点/ RGO(还原石墨烯)纤维,用于具有高体积能量密度和良好柔韧性的全固态不对称超级电容器。
通过使用Ti3C2Tx量子点作为层间间隔物,通过湿纺法制备Ti3C2Tx纳米片/ Ti3C2Tx量子点/ RGO(氧化石墨烯)纤维(M6M3RG1)。它显示出良好的电容和出色的柔韧性。M6M3RG1纤维电极具有新颖的网络结构,最大体积电容为542 F cm-3,并且其电容和柔性受Ti3C2Tx量子点数量的影响。同样,通过将Ti3C2Tx纳米片和PEDOT:PSS的均匀悬浮液注入98 wt%的H2SO4浴中来制备Ti3C2Tx / PEDOT:PSS [聚(3,4-乙撑二氧噻吩):聚(苯乙烯磺酸盐)]纤维(M7P3)。M6M3RG1纤维用作正极,M7P3纤维用作负极。M6M3RG1 // M7P3不对称,灵活,固态超级电容器组装在PVA-H2SO4凝胶电解质中。组装后的器件在5 000次循环后的体积电容为53.1 F cm-3,循环稳定性良好,为96.6%。它还显示出出色的柔韧性和机械性能;例如,将器件在90°弯曲500次后,体积电容没有明显变化。此外,其电压窗口可以扩展到1.5 V,最大体积能量密度可以达到16.6 mWh cm-3。这项工作将为基于Ti3C2Tx纤维的新型可穿戴式能量存储设备开辟新的应用领域。器件在90°弯曲500次后,体积电容没有明显变化。此外,它的电压窗口可以扩展到1.5 V,最大体积能量密度可以达到16.6 mWh cm-3。这项工作将为基于Ti3C2Tx纤维的新型可穿戴式能量存储设备开辟新的应用领域。器件在90°弯曲500次后,体积电容没有明显变化。此外,它的电压窗口可以扩展到1.5 V,最大体积能量密度可以达到16.6 mWh cm-3。这项工作将为基于Ti3C2Tx纤维的新型可穿戴式能量存储设备开辟新的应用领域。