在这里，我们设计并制造了基于还原氧化石墨烯（rGO）/多金属氧酸盐（POM）纳米混合材料的不对称超级电容器。首先，在rGO纳米片上均匀地装饰了POM（磷钼酸（PMo12）和磷钨酸（PW12））的氧化还原活性纳米团簇。rGO-PMo12和rGO-PW12纳米晶体在5mA/cm2电流密度下，1M H2SO4电解液中分别表现出299 F/g（269 mF/cm2）和370 F/g（369 mF/cm2）的最大比电容。有趣的是，基于rGO-PMo12（正）和rGO-PW12（负极）电极的不对称超级电容器可以循环到1.6V，因此在658W/Kg（23 mW/cm3）的功率密度下显示出39 Wh/kg（1.3 mWh/cm3）的能量密度。

　　Fig.1混合材料rGO-PMo12和rGO-PW12的（a，b）SEM图像（c，d）STEM图像以及相应的TEM-EDS元素分析（e，f）。

　　Fig.2（a）rGO-PMo12和rGO-PW12混合材料的全XPS光谱，（b-d）分别为C 1s，Mo 3d和W 4f的高放大XPS光谱。

　　Fig.3（a，b）rGO-PMo12和rGO-PW12混合电极在不同扫描速率下的循环伏安法（CV）曲线，（c，d）rGO-PMo12和rGO-PW12混合电极在不同电流密度下的恒电流充/放电（CD）曲线，（e，f）rGO-PMo12和rGO-PW12混合电极的面积电容与电流密度的关系图。

　　Fig.4（a）rGO-PMo12和rGO-PW12的log（阳极电流密度）对Log（扫描速率）的曲线图，以确定1M H2SO4电解质中5至100mV/s下CV曲线中的b值，（b）rGO-PMo12和rGO-PW12混合电极总重量电荷与电位扫描速率平方根倒数的曲线图，（c）rGO-PMo12和rGO-PW12混合电极中以不同扫描速率进行电击条件下，电容和扩散控制电荷存储的分布。

Fig.5以rGO-PMo12为正电极，rGO-PW12为负极的不对称超级电容器的制造示意图。

　　Fig.6（a）在0至1.6V的工作电压范围内，不同扫描速率的rGO-PMo12/rGO-PW12不对称电池的CV曲线。（b）在15mA/cm2下测量的rGO-PMo12//rGO-PW12不对称电池，具有相对于正（rGO-PMo12）和负（rGO-PW12）电极的电位分布。（c）rGO-PMo12//rGO-PW12电池在0至1.6 V内的不同电流密度下的CD曲线，（d）不同电流密度下的体积电容的变化。

　　Fig.7（a）rGO-PMo12/rGO-PW12不对称电池的Ragone图，（b）rGO-PMo12//rGO-PW12器件的库仑效率和电容保持率随循环数的变化。

　　Fig.8（a）rGO-PMo12//rGO-PW12不对称电池的奈奎斯特曲线图和（b）rGO-PMo12//rGO-PW12设备的实际和虚拟电容与频率的变化。

　　相关研究成果发表在ChemSusChem（10.1002/cssc.201700792）上。

　　来源：石墨烯网