超级电容器具有充放电时间短、循环稳定性好等优点，已成为当前最主要的储能技术之一，然而，其最新的能量密度相对较低。基于过渡金属氧化物和碳基材料的复合电极被认为是很有希望克服这一限制的候选电极。

近日，美国加州大学洛杉矶分校Richard B. Kaner报道了提出了一种合理的LSG/VO_x电极设计方案，将具有多种氧化态的钒氧化物引入到通过一种简单的激光刻划工艺合成的高导电性石墨烯（LSG）支架上。

文章要点

1）这种LSG/VO_x复合电极具有较大的电位窗口，三电极比电容高达1110 F g^-1。

2）开发的水系LSG/VO_x对称超级电容器（SSCs）在20000次循环后的能量密度可达54 Wh kg^-1，几乎没有电容损失。此外，开发的柔性准固态LSG/VO_x SSCs的能量密度可以达到72 Wh kg^-1（7.7 mWh cm^-3），超过了许多商用器件。R_ct<0.02 Ω，库仑效率接近100%，20000次循环后，LSG/VOx凝胶SSCs的容量保持率可达92%。

这种工艺可直接制造氧化还原活性电极，几乎可以与任何基板集成，包括硅片和柔性基板，在下一代大面积柔性显示器和可穿戴电子设备中具有巨大的应用前景。

参考文献

Ailun Huang, et al, Facile Fabrication of Multivalent VO_x/Graphene Nanocomposite Electrodes for High-Energy-Density Symmetric Supercapacitors, Adv. Energy Mater. 2021

DOI: 10.1002/aenm.202100768

https://doi.org/10.1002/aenm.202100768