韩国产业技术研究院《Carbon》：多孔石墨烯复合纤维，用于全固态纤维超级电容器

材料分析与应用 · 公众号 · · 2025-01-09 16:33

正文

1 成果简介

在蓬勃发展的柔性储能领域，创建适合集成到可穿戴技术中的弹性高效超级电容器仍然是一项艰巨的挑战。 本文，韩国产业技术研究院Shi Hyeong Kim、Keon Jung Kim等研究人员在《Carbon》期刊 发表名为“ Reduced Graphene Oxide Composite Fiber with Hierarchical Pores for All-Solid-State Fiber Supercapacitors ”的论文，研 究介绍了基于还原氧化石墨烯（rGO）和卷曲还原氧化石墨烯（SrGO）的复合纤维超级电容器（FSC） ，它们具有分层孔隙结构。复合纤维包括微孔（< 2 nm）和中孔（2 ∼ 50 nm），分别由SrGO和rGO提供，从而表明这种结构可实际应用于超级电容器。这种结构增强转化为卓越的电化学属性，包括比电容和电导率的提高，性能优于标准的石墨烯基纤维。此外，复合纤维在机械动态条件下的性能稳定性表明，它们能成功应用于商业织物。

2 图文导读

图1.rGo/SrGO复合材料的制备和表征。

图2.用于制造 rGO/SrGO 复合纤维的湿纺工艺和表面形貌分析.

图3 .rGO 和 rGO/SrGO 复合纤维的材料表征。

图4.电化学阻抗谱。

图5.rGO/SrGO 复合纤维电极在 15 wt% PVA/LiCl凝胶聚合物电解质中的电化学性能。

图6.全固态 rGO/SrGO光纤形状超级电容器（FSC）的应用特性。

3 小结

综上所述，研究强调了rGO/SrGO复合FSC的成功制备和增强性能。与纯 rGO 纤维相比，rGO/SrGO 纤维中的分层孔隙结构在电容、离子传输和充电/放电速率等方面提高了电化学性能。此外，在弯曲等动态条件下进行的电化学稳定性测试证实了纤维超级电容器的坚固性，表明其在可穿戴技术中具有潜在的弹性和可靠性。将这些超级电容器成功集成到纺织品中，实现了电压和电流的可扩展性，标志着在智能纺织品和可穿戴电子产品领域向实用、灵活的储能解决方案迈出了重要一步。

文献：
https://doi.org/10.1016/j.carbon.2025.119998