"Laser Scribing of High-Performance and Flexible Graphene-Based Electrochemical Capacitors". M. F. El-Kady, V. Strong, S. Dubin, R. B. Kaner. SCIENCE 335, 1326 (2012). DOI: 10.1126/science.1216744
Although electrochemical capacitors (ECs), also known as supercapacitors
or ultracapacitors, charge and discharge faster than
batteries, they are still limited by low energy
densities and slow rate capabilities. We used a standard LightScribe DVD
optical
drive to do the direct laser reduction of
graphite oxide films to graphene. The produced films are mechanically
robust, show
high electrical conductivity (1738 siemens per
meter) and specific surface area (1520 square meters per gram), and can
thus
be used directly as EC electrodes without the
need for binders or current collectors, as is the case for conventional
ECs.
Devices made with these electrodes exhibit
ultrahigh energy density values in different electrolytes while
maintaining the
high power density and excellent cycle stability
of ECs. Moreover, these ECs maintain excellent electrochemical
attributes
under high mechanical stress and thus hold
promise for high-power, flexible electronics.
A pesar de que los capacitores electroquímicos (ECs), también conocidos como supercapacitores o ultracapacitores, se cargan y se descargan más rápidamente que las baterias, aún se encuentran limitados por sus bajas densidades de energía y su lento funcionamiento. En este trabajo se usa un grabador óptico estandar de DVD para reducir directamente con luz láser películas de óxido de grafito y obtener grafeno. Las películas así producidas son mecánicamente robustas, muestran una alta conductividad eléctrica (1738 siemens por metro) y un área superficial específica (1520 metros cuadrados por gramo), y pueden ser usadas directamente como electrodos EC, sin la necesidad de ligantes o de colectores de corrientes, como ocurre con los ECs convencionales. Los dispositivos que se fabrican con estos electrodos muestran valores ultraaltos de densidad de energía en distintos electrolitos, y mantienen una alta densidad de potencia así como una excelente estabilidad cíclica. Es más, estos ECs tienen excelentes atributos electroquímicos bajo altas tensiones mecánicas y por lo tanto son una promesa para la electrónica flexible de alta potencia.
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