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電極通常具有相互約束的性質(zhì)，因而在電極中同時實現(xiàn)高質(zhì)量負載和出色的倍率性能是具有挑戰(zhàn)性的，尤其是對于高功率密度應用的贗電容器而言。

基于此，海南大學高艷安/巫繼鋒&廈門大學白華等人在國際頂級期刊Nature Communications發(fā)表題為《A robust polyaniline hydrogel electrode enables superior rate capability at ultrahigh mass loadings》的研究論文。

圖1：PPH的形貌模型和表征

在此項研究中，作者報告了一種通過使用簡單的冰模板原位聚合方法制備的堅固多孔聚苯胺水凝膠（PPH）。

由于導電、堅固和多孔的納米結(jié)構(gòu)非常適合超快電子和離子傳輸，這種自支撐純聚苯胺水凝膠電極在超高質(zhì)量負載和電流密度下表現(xiàn)出優(yōu)異的面積電容，且不會犧牲倍率性能和重量電容。

圖2：PPH電極的電容性能

它以43.2mg cm^?2 的超高質(zhì)量負載實現(xiàn)了高面積電容（500mA·cm^?2 時為 15.2F·cm^?2）和出色的倍率性能（從20到500mA·cm^?2 的保留率約為 92.7%）。

圖3：電化學性能比較

此項研究中的聚苯胺水凝膠突出了設(shè)計多孔納米結(jié)構(gòu)以提高電極材料性能的潛力，并激發(fā)了其它具有超高負載和快速充放電能力的超快贗電容電極的開發(fā)。

文獻信息：Li, L., Ai, Z., Wu, J. et al. A robust polyaniline hydrogel electrode enables superior rate capability at ultrahigh mass loadings. Nat Commun 15, 6591 (2024). https://doi.org/10.1038/s41467-024-50831-x

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海南大學高艷安/巫繼鋒&廈門大學白華，最新Nature子刊！

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