High Performance Poly(viologen)–Graphene Nanocomposite Battery Materials with Puff Paste Architecture

石墨烯 材料科学 集电器 纳米复合材料 复合材料 纳米技术 电池(电) 阳极 法拉第效率 氧化物 石墨 电极 化学工程 功率(物理) 化学 冶金 物理化学 工程类 物理 量子力学
作者
Seyyed Mohsen Beladi‐Mousavi,Shamaila Sadaf,Arsalan Mado Mahmood,Lorenz Walder
出处
期刊:ACS Nano [American Chemical Society]
卷期号:11 (9): 8730-8740 被引量:42
标识
DOI:10.1021/acsnano.7b02310
摘要

Four linear poly(viologens) (PV1, PV2: phenylic, PV3: benzylic, and PV4: aliphatic) in tight molecular contact with reduced graphene oxide (rGO), that is, PV@rGO, were prepared and used as anodic battery materials. These composites show exceptionally high, areal, volumetric, and current densities, for example, PV1@rGO composites (with 15 wt % rGO, corresponding to 137 mAh g–1) show 13.3 mAh cm–2 at 460 μm and 288 mAh cm–3 with 98% Coulombic efficiency at current densities up to 1000 A g–1, better than any reported organic materials. These remarkable performances are based on (i) molecular self-assembling of PVs on individual GO sheets yielding colloidal PV@GO and (ii) efficient GO/rGO transformation electrocatalyzed by PVs. Ion breathing during charging/discharging was studied by electrochemical quartz crystal microbalance and electrochemical atomic force microscopy revealing an absolute reversible and strongly anisotropic thickness oscillation of PV1@rGO at a right angle to the macroscopic current collector. It is proposed that such stress-free breathing is the key property for good cyclability of the battery material. The anisotropy is related to a puff paste architecture of rGO sheets parallel to the macroscopic current collector. A thin graphite sheet electrode with an areal capacity of 1.23 mAh cm–2 is stable over 200 bending cycles, making the material applicable for wearable electronics. The polymer acts as a lubricant between the rGO layers if shearing forces are active.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
米豆garrrr发布了新的文献求助10
刚刚
刚刚
weiwei发布了新的文献求助10
2秒前
万能图书馆应助freedom313514采纳,获得10
2秒前
4秒前
顾矜应助无助采纳,获得10
7秒前
Hello应助米豆garrrr采纳,获得10
7秒前
8秒前
Youtenter发布了新的文献求助20
8秒前
爱鱼人士应助熙熙采纳,获得10
8秒前
西红柿炒番茄应助熙熙采纳,获得10
8秒前
9秒前
10秒前
科目三应助yanxi采纳,获得10
10秒前
freedom313514完成签到,获得积分20
11秒前
小楼昨夜又东风完成签到 ,获得积分10
12秒前
初七发布了新的文献求助10
14秒前
freedom313514发布了新的文献求助10
15秒前
科目三应助裘山槐采纳,获得10
15秒前
chenlc971125完成签到 ,获得积分10
18秒前
奔跑的小鹰完成签到,获得积分10
19秒前
香蕉觅云应助调皮岂愈采纳,获得10
22秒前
ASUNA完成签到,获得积分10
25秒前
25秒前
圆圆圆完成签到,获得积分10
28秒前
28秒前
29秒前
33秒前
34秒前
34秒前
35秒前
栩铭完成签到,获得积分10
35秒前
37秒前
38秒前
比平时多吃点饭完成签到,获得积分10
39秒前
裘山槐发布了新的文献求助10
40秒前
闪闪三问发布了新的文献求助10
41秒前
kll9797发布了新的文献求助10
43秒前
44秒前
爱鱼人士应助孙旭采纳,获得10
44秒前
高分求助中
【本贴是提醒信息,请勿应助】请在求助之前详细阅读求助说明!!!! 20000
One Man Talking: Selected Essays of Shao Xunmei, 1929–1939 1000
The Three Stars Each: The Astrolabes and Related Texts 900
Yuwu Song, Biographical Dictionary of the People's Republic of China 800
Multifunctional Agriculture, A New Paradigm for European Agriculture and Rural Development 600
Challenges, Strategies, and Resiliency in Disaster and Risk Management 500
Bernd Ziesemer - Maos deutscher Topagent: Wie China die Bundesrepublik eroberte 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 有机化学 工程类 生物化学 纳米技术 物理 内科学 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 电极 光电子学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 2482857
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2145091
关于积分的说明 5472237
捐赠科研通 1867418
什么是DOI,文献DOI怎么找? 928239
版权声明 563073
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 496633