几千年来，烧结砖一直作为建筑材料，很少用于其他用途。近日，美国圣路易斯华盛顿大学的Julio D’Arcy报道了使用含赤铁矿微结构的烧结砖作为反应物，通过气相沉积导电聚合物聚（3,4-乙撑二氧噻吩）（PEDOT）的纳米原纤维涂层，成功开发出一种超级电容器。

文章要点

1）气相合成导致PEDOT涂层具有高电子电导率和快速的电荷转移，使其成为生产电极的理想途径。同时，烧结砖的开放式微结构和热稳定性，使酸和单体蒸气在160 °C的温度下通过孔渗透控制α-Fe₂O₃的溶解和伴随氧化自由基聚合作用的Fe³⁺水解。

2）研究人员构建了两电极体系，在1 V工作电压窗口下，1 M H2SO4水溶液中，基于对称烧结砖的超级电容器在0.5 mA cm-2的电流密度下的面积比容量为1.60 F cm^-2，能量密度为222 µWh cm^-2。

3）为了模仿“砖-砂浆-砖”结构，研究人员使用了一种准固态电解质（聚乙烯醇/ 1 M H₂SO₄）对超级电容器进行了改性，该电解质也起着粘合剂和隔膜的作用。同时，由于涂有一层环氧密封层，因此器件具有防水性能，从而实现在-20至60 °C的温度范围内进行电荷存储。结果显示，超级电容器在经历10,000次充放电循环的环境条件下可保持稳定，库仑效率约为100%，电容保持率约为90%。此外，通过串联三个器件，生产出了具有3.6 V电压窗口的超级电容模块。

Hongmin Wang, et al, Energy storing bricks for stationary PEDOT supercapacitors, Nat Commun, 2020

DOI：10.1038/s41467-020-17708-1

https://doi.org/10.1038/s41467-020-17708-1