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Erschienen in: Journal of Materials Science 26/2021

15.06.2021 | Electronic materials

DMSO-treated flexible PEDOT:PSS/PANi fiber electrode for high performance supercapacitors

verfasst von: Guoqiang Liu, Xiao Chen, Congcong Liu, Qinglin Jiang, Fengxing Jiang, Jianyu An, Jingkun Xu, Peipei Liu

Erschienen in: Journal of Materials Science | Ausgabe 26/2021

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Abstract

Wearable energy storage device nowadays gains great interest due to sharply increased demand for highly flexible, stretchable and embedded electronics, where fiber-based supercapacitor (FSC) is a competitive counterpart. The poly(3,4-ethylenedioxythiophene):poly(styrenesulfonic acid)/ polyaniline (PEDOT:PSS/PANi) fiber has been prepared via an accessible technique of one-dimensional (1D) self-assembly. Nevertheless, PSS as the main cross-linking matrix may lead to more hopping sites for charge carriers, lessening the continuous electrically conductive path. Herein, PEDOT:PSS/PANi fiber was treated with dimethyl sulfoxide (DMSO) to remove the insulative PSS chains. Coupling high electroactivity of PANi and high conductivity of PEDOT, the optimized DMSO-PEDOT:PSS/PANi fiber displays enhanced electrochemical properties with a high specific capacitance (Cs) of 367.7 F g−1 at 0.5 A g−1 and good rate capability. Moreover, a symmetric FSC based on the DMSO-P4P6 fiber exhibits a high energy density of 42.4 Wh kg−1 at a power density of 302.3 W kg−1.

Graphical abstract

PEDOT: PSS/PANi fibers are prepared via a simple technique of one-dimensional (1D) self-assembly, and the PEDOT: PSS/PANi fiber exhibits superior flexibility, electrical conductivity, and electrochemical properties.

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Zurück zum Zitat Liu GQ, Jiang FX, Liu J, Liu CC, Xu JK, Jiang QL, Zheng N, Nie GM, Liu PP (2020) Solvent treatment inducing ultralong cycle stability poly (3,4-ethylenedioxythiophene):poly(styrenesulfonic acid) fibers as binding-free electrodes for supercapacitors. Int J Energy Res 44:5856–5865. https://doi.org/10.1002/er.5352CrossRef Liu GQ, Jiang FX, Liu J, Liu CC, Xu JK, Jiang QL, Zheng N, Nie GM, Liu PP (2020) Solvent treatment inducing ultralong cycle stability poly (3,4-ethylenedioxythiophene):poly(styrenesulfonic acid) fibers as binding-free electrodes for supercapacitors. Int J Energy Res 44:5856–5865. https://​doi.​org/​10.​1002/​er.​5352CrossRef
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Metadaten
Titel
DMSO-treated flexible PEDOT:PSS/PANi fiber electrode for high performance supercapacitors
verfasst von
Guoqiang Liu
Xiao Chen
Congcong Liu
Qinglin Jiang
Fengxing Jiang
Jianyu An
Jingkun Xu
Peipei Liu
Publikationsdatum
15.06.2021
Verlag
Springer US
Erschienen in
Journal of Materials Science / Ausgabe 26/2021
Print ISSN: 0022-2461
Elektronische ISSN: 1573-4803
DOI
https://doi.org/10.1007/s10853-021-06226-0

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