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海南大學(xué)高艷安/巫繼鋒&廈門大學(xué)白華，最新Nature子刊！

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

基于此，海南大學(xué)高艷安/巫繼鋒&廈門大學(xué)白華等人在國(guó)際頂級(jí)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(xiàng)研究中，作者報(bào)告了一種通過使用簡(jiǎn)單的冰模板原位聚合方法制備的堅(jiān)固多孔聚苯胺水凝膠（PPH）。

由于導(dǎo)電、堅(jiān)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(fù)載和電流密度下表現(xiàn)出優(yōu)異的面積電容，且不會(huì)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(fù)載實(shí)現(xiàn)了高面積電容（500mA·cm^?2 時(shí)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(xué)性能比較

此項(xiàng)研究中的聚苯胺水凝膠突出了設(shè)計(jì)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(fù)載和快速充放電能力的超快贗電容電極的開發(fā)。

文獻(xiàn)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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