海南大学高艳安/巫继锋&厦门大学白华，最新Nature子刊！

电极通常具有相互约束的性质，因而在电极中同时实现高质量负载和出色的倍率性能是具有挑战性的，尤其是对于高功率密度应用的赝电容器而言。

基于此，海南大学高艳安/巫继锋&厦门大学白华等人在国际顶级期刊Nature Communications发表题为《A robust polyaniline hydrogel electrode enables superior rate capability at ultrahigh mass loadings》的研究论文。

图1：PPH的形貌模型和表征

在此项研究中，作者报告了一种通过使用简单的冰模板原位聚合方法制备的坚固多孔聚苯胺水凝胶（PPH）。

由于导电、坚固和多孔的纳米结构非常适合超快电子和离子传输，这种自支撑纯聚苯胺水凝胶电极在超高质量负载和电流密度下表现出优异的面积电容，且不会牺牲倍率性能和重量电容。

图2：PPH电极的电容性能

它以43.2mg cm⁻² 的超高质量负载实现了高面积电容（500mA·cm⁻² 时为 15.2F·cm⁻²）和出色的倍率性能（从20到500mA·cm⁻² 的保留率约为 92.7%）。

图3：电化学性能比较

此项研究中的聚苯胺水凝胶突出了设计多孔纳米结构以提高电极材料性能的潜力，并激发了其它具有超高负载和快速充放电能力的超快赝电容电极的开发。

文献信息：Li, L., Ai, Z., Wu, J. et al. A robust polyaniline hydrogel electrode enables superior rate capability at ultrahigh mass loadings. Nat Commun 15, 6591 (2024). https://doi.org/10.1038/s41467-024-50831-x

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