JACS：自下而上，表面合成的扶手椅石墨烯纳米带用于超大功率微型超级电容器

Nanoyu

2020-10-07

具有出色电子性能的自下而上合成的石墨烯纳米带（GNRs）可有效用于储能技术的有前途的材料。

近日，德国马克斯·普朗克聚合物研究所Akimitsu Narita，德国美因茨大学Klaus Müllen报道了成功地将自下而上的，表面合成的扶手椅型石墨烯纳米带（AGNRs）用于高性能微型超级电容器（MSCs）。

文章要点

1）用CVD方法制备了三种不同宽度（n-AGNRs，n=5，7和9，用碳原子数表示宽度）的AGNRs，并对其进行了检测。研究发现，AGNRs基MSCs表现出良好的整体性能，例如超高的工作速度、体积电容和功率密度，表现优于基于其他石墨烯材料的最先进的MSCs。在三种AGNRs中，基于最窄的5-AGNR的电极具有最高的MSCs性能，其出色的体积电容为307 F cm⁻³，超高功率密度为2000 W cm⁻³，表现优于大多数基于石墨烯和其他相关纳米材料的最先进的MSCs。

2）超快太赫兹(THz)光谱分析表明，基于AGNRs的MSCs器件的性能与电荷载流子迁移率密切相关，与7-和9-AGNR相比，5-AGNR具有最高的光电导性，与MSC结果有很好的相关性。

未来用于超长AGNRs生长的CVD工艺的优化和金属AGNRs的更好的设计概念，以及通过溶液相合成扩大无缺陷AGNRs的生产并辅以合适的加工工艺，有望为这种新型一维碳材料被用作实用ESSs铺平道路，即使是柔性的和可穿戴的形式。

Zhaoyang Liu, et al, Bottom-Up, On-Surface-Synthesized Armchair Graphene Nanoribbons for Ultra-High-Power Micro-Supercapacitors, J. Am. Chem. Soc., 2020

DOI：10.1021/jacs.0c06109

https://dx.doi.org/10.1021/jacs.0c06109