view in publisher's site

Polyaniline wrapped graphene functionalized textile with ultrahigh areal capacitance and energy density for high-performance all-solid-state supercapacitors for wearable electronics

Highlights•Densely packed PANI is evenly decorated on the graphene functionalized fabric.•Ultrahigh areal specific capacitance, energy and power densities are realized.•Great mechanical flexibility and capacitive stability are demonstrated.•The differences among four dopants are systematically analysed and clarified.AbstractTextile-based supercapacitors having intrinsically mechanical flexibility are regarded as hopeful power sources for wearable electronics. Herein, four PANI/graphene/textile electrodes are successfully synthesized using a simple ‘dipping and drying’ procedure followed by in-situ polymerization of aniline. The effects of the acidic dopants on the morphological, structural and capacitive characteristics of the resultant electrodes are systematically investigated. The PANI/graphene/textile-HCl (PANI/G/T-HCl) depicts a maximum areal specific capacitance of 1601 mF cm−2 at the current density of 1 mA cm−2, which is apparently higher than numerous textile-electrodes reported so far, and an attractive cycling stability with a capacitance retention more than 75% after 10,000 cycles at 10 mA cm−2. The constructed all-solid-state supercapacitor device affords an outstanding energy density of 755 mWh m−2 at a power density of 1448 mW m−2. The capacitive performance of this device remains stable under bending degrees from 0 to 180° and exhibits a high capacity retention of 77% over 600 bending cycles, verifying a superior mechanical flexibility and capacitive stability with extensive prospects for practical applications.Graphical abstractDownload : Download high-res image (181KB)Download : Download full-size image

پارچه عامل دار شده با پلی آنیلین گرافن با ظرفیت الکتریکی بسیار بالا و چگالی انرژی برای ابرخازن‌های با عملکرد بالا در حالت جامد برای کاربردهای پوشیدنی

نقاط برجسته - PANI با تراکم کم روی پارچه گرافن تزیین شده‌است. ظرفیت مخصوص فوق ترالی، چگالی انرژی و توان تحقق می‌یابند. انعطاف‌پذیری مکانیکی عالی و پایداری خازنی نشان‌داده شده‌است. تفاوت میان چهار آلاینده به طور سیستماتیک مورد تجزیه و تحلیل قرار می‌گیرد و روشن می‌شود. ابر خازن‌های مبتنی بر پارچه که ذاتا انعطاف‌پذیری مکانیکی دارند به عنوان منابع قدرت امیدوار کننده‌ای برای الکترونیک پوشیدنی در نظر گرفته می‌شوند. در این روش، چهار الکترود PANI / گرافن / نساجی به طور موفقیت آمیزی با استفاده از روش "غوطه‌وری و خشک کردن" ساده و سپس پلیمریزاسیون درجا آنیلین سنتز می‌شوند. اثرات دوپامین های اسیدی بر ویژگی‌های مورفولوژیکی، ساختاری و خازنی الکترودهای حاصل به طور سیستماتیک مورد بررسی قرار می‌گیرند. PANI / گرافن / پارچه - HCl (PANI / G / T - HCl)یک ظرفیت الکتریکی ویژه آرآل ۱.۰ mF cm - ۲ را در چگالی جریان ۱ mA cm - ۲ نشان می‌دهد، که ظاهرا بیشتر از تعداد زیادی از الکترودهای نساجی گزارش‌شده تاکنون است، و یک پایداری چرخه‌ای جذاب با ظرفیت نگهداری بیش از ۷۵ % پس از ۱۰۰۰۰ دور در ۱۰ mcm - ۲. دستگاه ابرخازن حالت جامد ساخته‌شده، چگالی انرژی قابل‌توجه ۷۵۵ mW - ۲ را در چگالی توان ۱۴۴۸ mW - ۲ به دست می‌دهد. عملکرد خازنی این دستگاه تحت درجه خمش از ۰ تا ۱۸۰ درجه ثابت باقی می‌ماند و ظرفیت بالای نگهداری ۷۷ % بیش از ۶۰۰ سیکل خمشی، تایید انعطاف‌پذیری مکانیکی برتر و پایداری خازنی با چشم اندازه‌ای گسترده کاربردهای عملی را نشان می‌دهد.
ترجمه شده با


پر ارجاع‌ترین مقالات مرتبط:

  • مقاله General Engineering
  • ترجمه مقاله General Engineering
  • مقاله مهندسی عمومی
  • ترجمه مقاله مهندسی عمومی
  • مقاله Ceramics and Composites
  • ترجمه مقاله Ceramics and Composites
  • مقاله سرامیک و کامپوزیت ها
  • ترجمه مقاله سرامیک و کامپوزیت ها
سفارش ترجمه مقاله و کتاب - شروع کنید

با استفاده از افزونه دانلود فایرفاکس چکیده مقالات به صورت خودکار تشخیص داده شده و دکمه دانلود فری‌پیپر در صفحه چکیده نمایش داده می شود.