基于(类)普鲁士蓝的薄膜电极：设计、制备及微电容器件

【作者】 张帆； 何亚飞；

【机构】 上海交通大学化学化工学院；

【摘要】 平面微型超级电容器作为一种新型电化学能源存储装置,具有功率密度高、充放电速率大、频率响应快和循环稳定性强等优点,在现代微机电系统,如微纳器件、便携式电子器件和可穿戴设备等领域,展现出了广泛的应用潜力[1]。目前,受限于适用性高电活性材料种类和器件加工工艺等关键因素,开发具有高能量密度、高倍率性能、柔性和可集成性等特点的高性能平面微电容依然充满各种挑战。过渡金属铁氰配合物也被称为普鲁士蓝及其类似物,是一种无毒且制备过程简单经济的功能材料,具有优异电化学活性,通过改变配位金属中心原子可以调节其氧化还原电位,可在分子骨架结构中高度可逆插入或者脱嵌碱金属离子进行储能。这些特性使其作为正/负电极极材料制备对称/不对称超级电容器等具有独特优势[2]。在这里我们将报道以掩膜版辅助法制备系列类普鲁士蓝/石墨烯交替堆叠夹层结构叉指电极薄膜,并构筑高性能非对称平面微电容;进而,深入研究原位生长方法,可控制备吡啶精确修饰普鲁士蓝纳米薄膜,系统研究分子级别空位修饰对无机配位聚合物材料的成膜性、亲水性和电化学活性等的影响,探讨所制备薄膜为电极加工平面微电容器件的工艺优化及性能提升规律。更多还原