Facile fabrication of all-solid-state flexible interdigitated MnO2 supercapacitor via in-situ catalytic solution route
Facile fabrication of all-solid-state flexible interdigitated MnO2 supercapacitor via in-situ catalytic solution route
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通过原位催化溶液路线轻松制造全固态柔性叉指型MnO2超级电容器
DOI：
10.1016/j.jpowsour.2016.06.024
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发表时间：
2016-09
影响因子：
9.2
通讯作者：
Wang Xiaohong
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Long Xiao;Zeng Zhigang;Guo Erjuan;Shi Xiaobo;Zhou Haijun;Wang Xiaohong
随着可穿戴和便携式电子产品的快速发展，人们对高性能、长时间循环稳定性和弯曲稳定性的全固态柔性储能器件的需求越来越大。薄膜材料的物理和化学制备方法使得平面柔性超级电容器（SC）能够被制造用于各种应用。在这项工作中，我们报告了一个全固态的灵活的叉指超级电容器的简易制造与方便和有效的两步方法。采用原位催化溶液法在聚对苯二甲酸乙二酯（PET）基底上的叉指状Pt金属图案表面制备了三维纳米结构α-MnO 2，作为高性能电极材料。以PVA/H3 PO 4为固态电解质制备的太阳能电池表现出良好的电化学性能，在10 mV s-1的扫描速率下，其面电容高达20 mF cm-2，相对较高的能量密度（3.6 × 10− 7 Wh cm−2-1.9 × 10− 6 Wh cm−2）和功率密度（9 × 10− 5 W cm−2-1.6 × 10− 4 W cm−2），以及出色的长期循环稳定性，电容保持率为82.2%（10，000次充放电），以及弯曲稳定性，电容保持率为89.6%。
With the rapid development of wearable and portable electronics, the demand for all-solid-state flexible energy storage devices with high performance, long-term cycling stability and bending stability has been aroused. Physical and chemical method for preparing thin-film materials has enabled planar flexible supercapacitors (SCs) to be fabricated for a variety of applications. In this work, we report on the facile fabrication of an all-solid-state flexible interdigitated supercapacitor with a convenient and efficient two-step method. 3-D nanostructured α-MnO2has been prepared on the surface of interdigitated Pt metal pattern on polyethylene terephthalate (PET) substrate as high-performance electrode material via in-situ catalytic solution route without any assistance of template or surfactant. The SCs are fabricated with PVA/H3PO4as solid-state electrolyte, which exhibited good electrochemical performance with areal capacitance as much as 20 mF cm−2at a scan rate of 10 mV s−1, relatively high energy density (3.6 × 10−7Wh cm−2–1.9 × 10−6Wh cm−2) and power density (9 × 10−5W cm−2–1.6 × 10−4W cm−2), and excellent long-term cycling stability with capacitance retention of 82.2% (10,000 times charge and discharge), and bending stability with capacitance retention of 89.6%.
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