SCMs|基于PPy:PSS纳米纤维素复合素材的高性能柔性独立导电纳米纸用于超等电容器

做为柔性超等电容器的核心部件，柔性电极对柔性超等电容器的性能有着关键的影响。聚吡咯（PPy）做为一种导电聚合物，因为其成本低、情况友好、造备简便、优良的氧化复原性能和高理论比电容而被普遍利用于超等电容器的电极素材。然而，PPy的导电性差、在通俗溶剂中化解度低以及构造不不变限造了它的现实利用。

近日， 阿拉巴马大学王瑞刚副传授和奥本大学张新宇传授等人在 Science China Materials颁发研究论文，通过低成本、简单、快速的实空过滤办法初次胜利造备了一种独立的、无粘合剂的柔性聚吡咯：聚磺苯乙烯/纤维素纳米纸电极（PPy:PSS/CNP）。

本文要点：

1) 多层构造的纤维素纳米纸具有较高的外表积和优良的机械强度，不只供给了高的电活性区域，缩短了电解量离子的扩散间隔，并且还阻遏了PPy在充电/放电过程中的体积膨胀/收缩。

2) 优化后的PPy:PSS/CNP在10 mV s -1 时表示出3.8 F cm -2 （对应于475 F cm -3 和240 F g -1 ）的高比电容和优良的轮回不变性（在5000次轮回后有80.9%的电容连结率）。

3) PPy:PSS/CNP在差别弯曲角度下的轮回伏安曲线表白电极具有凸起的柔韧性和电化学不变性。

4) 此外，组拆的对称超等电容器器件在功率密度为4.4 mW cm -2 （550 mW cm -3 ）的情状下，供给了122 µW h cm -2 （15 W h cm -3 ）的高面积能量密度，那个值优于其他基于纤维素电极素材造备的器件。

PPy:PSS/CNP电极连系了高电容性能、乖巧性、易于造造和廉价多个优势，为开发下一代绿色、经济便携式和可穿戴电子产物供给了浩荡潜力。

文章信息

Liang, Y., Wei, Z., Wang, H., et al. Flexible freestanding conductive nanopaper based on PPy:PSS nanocellulose composite for supercapacitors with high performance. Sci. China Mater. (2022).

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