超级电容器

研究提出了一种快速方便的方法，通过简单的一步法大规模制备石墨烯纸（GP）作为柔性集流体。通过电化学沉积方法获得了GP和MnO2集成的复合电极作为柔性超级电容器，无需使用粘合剂或导电剂。

总之，研究人员首次报道了稳定的石墨烯气溶胶凝胶墨水的配方，该墨水使用在氧气存在下由烃类合成的气溶胶凝胶，采用工业可扩展的爆炸合成工艺。来自这种无催化剂和节能工艺的石墨烯气溶胶凝胶，当转化为石墨烯气溶胶凝胶墨水时，成功应用于柔性印刷微型超级电容器电子设备，通过 10000 次操作循环测量，具有约 80% 的能量保留，具有可靠和稳定的电池特性 . 进一步优化气溶胶凝胶和墨水的结构-性能关系将有助于在未来实现具有更高电容和能量密度的微型超级电容器。我们创造可印刷油墨的方法与材料的新型爆炸合成密切相关，因此开辟了许多途径，例如灵活和可弯曲的微电子和传感。

能量存储应用非常需要生产超过 550 F g -1纯石墨烯材料理论极限的高电容电极，但工艺简单的情况下仍然是一个挑战。本文，斯威本科技大学研究人员在《Small》期刊发表论文，研究通过理论分析指导反应条件的合理设计，提出并证明了通过低成本和一步闪蒸工艺超快（毫秒内）制造高性能石墨烯/MnO电极。

2021年5月15日-16日，由中国科学院山西煤炭化学研究所协办的“2021超级电容产业年会暨关键材料推进研讨会”在江苏省南通市胜利召开。本次大会以“超级电容赋能新时代 ，关键材料产业先行”为主题。中国工程院院士杨裕生，工业和信息化部、广西壮族自治区、江苏省及地方政府等相关领导莅临现场。来自超级电容产业链上下游企业和国内知名高校、科研院所学者，专家等逾450人参加本次会议。

重庆大学Min Yuan等研究人员在《ACS Appl. Mater. Interfaces》期刊发表论文，研究提出了一种高效、简便、可扩展的策略，在前体掺杂的聚酰亚胺（PI）薄膜上通过激光直接写入原位合成杂原子掺杂的多孔石墨烯，首次将聚酰亚胺粉体及其前驱体与羧甲基纤维素钠（CMC）粘结剂通过滴注和低温干燥工艺相结合制备了聚酰亚胺复合材料。

重庆大学Yifan Rao（第一作者）与 陈显平教授（通讯作者）在《Carbon》期刊发表论文，研究通过激光直写的方法，从柔性H3PO4掺入聚酰亚胺（PI）/聚乙烯醇（PVA）复合膜制备磷掺杂（P掺杂）三维多孔石墨烯电极。

尽管石墨烯产业仍处于起步阶段，但在大规模生产和某些工业应用方面取得了非常显著的进步。这篇综述简要介绍了一些工业应用中石墨烯材料的批量生产，并总结了市场上石墨烯的一些特性或面临的挑战。

东华大学朱美芳院士/清华大学张跃钢教授/苏州科技大学李宛飞副教授团队合作开发了一种通过使用自组装3D GO微凝胶作为纺丝原液并进行热还原的微凝胶纺丝来制造N和S共掺杂的多孔石墨烯纤维的简便方法。具有大的比容（312 m2 g-1），适当的分层孔结构以及N和S共掺杂的协同效应的人造纤维可以用作纤维状超级电容器的优质柔性电极（在电流密度为0.1 A cm-3时为59.9 F cm-3），出色的能量和功率密度（在50.3 mW cm-3时为8.3 mW h cm-3），出色的速率能力（在大电流下为44.1 F cm-3）密度为1 A cm-3）和长周期稳定性（在10 000个周期内，初始比电容保持率的96.2％）。

（1）建成国际首条十吨级淀粉基超级电容活性炭中试线。（2）优化了淀粉低温化学交联工艺，将淀粉多糖结构转变成稳定性更高的芳香结构。针对交联过程热量累积，率先采用推板式交联炉，有效避免集中放热，提高了交联工艺安全性。（3）发明了活化剂重结晶成型预处理工艺，成功解决了氢氧化钾高温“粘壁”问题，形成了连续碱活化制备电容炭新工艺。同时，该技术已获授权中国发明专利2项，主持制定IEC国际标准2项（IEC/TS62565-5-1、IEC/TS62565-5-2），所开发的产品已在宁波中车、锦州凯美和上海奥威等超级电容器企业试用。最后，评估委员会专家建议加速推进该技术的产业化。

总之，证明了通过打印纸碳化的低成本和可扩展的石墨烯合成方法，其可以直接用作电极材料。合成后的石墨烯因其固有的多孔结构，高比表面积以及良好的导电性而具有良好的电化学性能。该工作表明，废纸作为碳源，每年可将数百万吨的碳以表面方式转化为高附加值的石墨烯材料，用于电化学应用，即超级电容器的电极材料。

在本文中，通过激光划刻在Mo离子水凝胶油墨涂覆的CC上一步合成了MoO 2 / LIG-CC电极。CC高温碳化材料本身是LIG制备的理想前体。网络结构的奇妙性质在吸收和散发热量方面起着重要作用，从而形成了由多核壳纤维组成的电极。通过优化工艺参数获得了高性能且灵活的MoO 2 / LIG-CC电极，显示出平衡的双层和伪电容效应。为了制造定制电源，设计和串联和/或并联不同的电极图案。MoO 2以这种简单，低成本和可扩展的方式制备的/ LIG-CC MSC阵列显示出极大的机械灵活性和可调节的电压输出，可以满足实际微电子学的需求。