碳量子点@MnO2复合材料的制备及其柔性超级电容器的性能

摘要

基于高锰酸钾的强氧化性和掺氮碳量子点的还原性,二者在特定条件下可发生原位氧化还原反应.通过180℃水热反应2 h的方式,一步制备得到微观形貌呈纳米片状堆叠的碳量子点@MnO2复合材料.采用场发射电子显微镜(FESEM)、X射线衍射(XRD)和X射线光电子能谱(XPS)等手段对该复合材料的成分和形貌进行了表征.进而将该复合材料均匀涂布于铝箔表面构成电极片,采用聚丙烯酸钠基凝胶作为电解质组装"三明治"结构的柔性二维超级电容器,并对其进行不同弯曲角度下的电化学性能测试.在 –0.8～0.8 V的电位窗口下,处于三种测试角度(0°,90° 和180°)时的柔性二维超级电容器表现出的面积比容量几乎没有差别,约为484 mF/cm2.体现了该器件的真正柔性,即任意角度弯曲对其电化学性能没有明显影响.