本文要點：

　　1、通過滴鑄和低溫幹燥工藝來合成並入有柔性H3PO4的PI /PVA複合膜；

　　2、在激光直接寫(xie) 入過程中，實現了同步原位P摻雜和H3PO4激活；

　　3、P摻雜多孔石墨烯具有更高的孔隙率和更好的親(qin) 水性；

　　4、優(you) 化的P摻雜MSC表現出55.5mFcm -2的優(you) 異麵積電容，顯著提高電化學性能。

　　碳電極的雜原子修飾是提高其電化學性能的有效途徑。本文，重慶大學Yifan Rao（第一作者）與(yu) 陳顯平教授（通訊作者）在《Carbon》期刊發表名為(wei) “One-step Laser Fabrication of Phosphorus-doped Porous Graphene Electrodes for High-performance Flexible Microsupercapacitor”的論文，研究通過激光直寫(xie) 的方法，從(cong) 柔性H3PO4摻入聚酰亞(ya) 胺（PI）/聚乙烯醇（PVA）複合膜製備磷摻雜（P摻雜）三維多孔石墨烯電極。得益於(yu) H3PO4引起的同步P摻雜和激活，最優(you) 的P摻雜多孔石墨烯基微型超級電容器（MSC）呈現出令人印象深刻的55.5 mF cm -2的表麵積電容。良好的長期可循環性（10000次循環後具有約85％的電容保持率），出色的機械靈活性以及出色的串聯和並聯模塊化集成能力。此外，還進行了密度泛函理論（DFT）計算，以證明P摻雜可以增強對碳表麵上電解質離子的親(qin) 和力，從(cong) 而改善電化學性能。特別地，由於(yu) PVA的高度親(qin) 水性和良好的成膜性，其他摻雜劑也可以很好地溶解在PI / PVA漿料中以合成摻有摻雜劑的PI / PVA複合膜。因此，該方法提供了方便且潛在的方法來製備自立式雜原子摻雜的多孔石墨烯電極，其在各種柔性/可穿戴電子設備中具有廣闊的應用前景。

　　圖1。（a）製作P摻雜電極的示意圖。（bd）PI-P20膠片的照片。（e）PI-P20圖案膠片的照片。

　　圖2。LIG-P x的形態表征。

　　圖3。拉曼光譜與(yu) XRD圖

　　圖4、（a）LIG-P x MSC在100 mV s -1的掃描速率下的CV曲線。 （b）在電流密度為(wei) 0.07 mA cm -2的情況下，LIG-P x MSC的GCD曲線。 （c）LIG-P x MSC在10、20、50、100、200 mV s -1的不同掃描速率下的麵電容。 （d）在0.07、0.14、0.42、0.56和0.70 mA cm -2的不同電流密度下，LIG-P x MSC的麵電容。 （e）奈奎斯特圖和（f）LIG-P x MSC的奈奎斯特圖。

　　圖5。從(cong) 1到3個(ge) 設備分別以（a）串聯和（b）以100 mV s -1並聯的LIG-P20 MSC的CV圖。從(cong) 1到3個(ge) 設備的LIG-P20 MSC的GCD曲線分別以（c）串聯和（d）以0.14 mA cm -2並聯。（e）由三個(ge) 串聯的LIG-P20 MSC供電的紅色指示燈點亮。插圖顯示LED在40秒後仍亮著。（f）一個(ge) LCD計時器，由三個(ge) 串聯的LIG-P20 MSC供電。插圖顯示LCD在17分鍾後仍在工作。（g）在不同彎曲半徑下，LIG-P20 MSC的CV曲線和（h）相應的電容保持率。（i）LIG-P20 MSC和其他MSC在以前的文獻中的Ragone圖。

　　圖6。（a）原始石墨烯和（b）P摻雜石墨烯的俯視圖和側(ce) 視圖。（c）-（d）分別吸附在原始石墨烯和P摻雜石墨烯上的H +最穩定構型的俯視圖和側(ce) 視圖。（e）-（f）分別吸附在原始石墨烯和P摻雜石墨烯上最穩定構型的SO 4 2-的俯視圖和側(ce) 視圖。

　　總之，本研究提供了一種新的策略，該方法通過在摻有H3PO4的自組裝PI / PVA複合膜上進行激光直接寫(xie) 入來製備基於(yu) P摻雜多孔石墨烯的高性能柔性MSC 。這種方法提供了一種簡單，有彈性和高效的方法來定製碳材料的表麵特性，這在各種柔性電子產(chan) 品以及智能儲(chu) 能模塊的應用中具有巨大的潛力。

　　文獻：

　　文章來源：材料分析與(yu) 應用

　　"CGIA企業(ye) 需求服務中心"是由石墨烯聯盟（CGIA）成立的，以推動石墨烯下遊應用為(wei) 己任，致力於(yu) 搭建供需對接平台的服務部門。中心著力於(yu) 解決(jue) 需求痛點，創新服務模式，為(wei) 企業(ye) 提供專(zhuan) 業(ye) 、高效、精準的需求對接服務，主張以解決(jue) 需求痛點，提升企業(ye) 價(jia) 值，實現共同成長為(wei) 目標；以支撐企業(ye) 精準把握市場定位，推動產(chan) 品技術轉型升級，加快技術產(chan) 品應用推廣及商業(ye) 化，助力區域新舊動能轉換為(wei) 價(jia) 值體(ti) 現。我們(men) 期待懷揣夢想，誌同道合的朋友找到我們(men) ，一起去征服夢想和未來~