论文部分内容阅读
硒化铟(InSe)是一种类石墨烯的二维层状材料,其具有高的电子迁移率、快的光学响应和可调谐的带隙等优点,在光电探测器、太阳能电池等领域得到了广泛的研究,但在超级电容器领域还没有被关注。本文以层状InSe纳米片为基体,通过复合碳纳米管(CNTs)和石墨烯(Graphene),制备了InSe/CNTs和InSe-Graphene复合材料的柔性固态超级电容器,并研究了它们的电化学性能。液相剥离的InSe纳米片电容器在0.005 V s-1仅有3.48 F cm-3的体积电容,通过添加CNTs提升InSe基超级电容器的电化学性能。调节InSe和CNTs的质量比,随着InSe质量的增加,复合材料的电容先增加后减少。InSe/CNTs(6:1)表现出最优的电化学性能,在0.005 V s-1时有着25.1 F cm-3的体积比容量。器件拥还有良好的机械性能,在180°弯折下可以保持93.2%的初始电容;进行10000次长循环可保持初始电容的88.3%,具有优异的循环稳定性;器件最大的功率密度为410.15 W cm-3,最大的能量密度为3.48 mWh cm-3。交叉结构的微型电容器比垂直结构的电容器有更高功率输出,快速充放电速率及长的循环寿命。通过真空抽滤制备了InSe-Graphene的叠层微型电容器,调节InSe纳米片和石墨烯的质量比,随着石墨烯质量的增多,复合材料的电容先增加后减少。InSe-Graphene=1-2有着最优的电化学性能,在0.005V s-1的扫速有0.72 F cm-2的面积电容和1.78 F cm-3的体积电容。器件在90°弯折下循环2000次保持初始电容的98.3%,展现出优异的机械性能;连续10000次循环保持初始电容的93.6%,有良好的长循环稳定性;最大有7.31 W cm-3的功率密度和0.487 mWh cm-3的能量密度。