近日，中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所吳忠?guī)浹芯繂T團(tuán)隊與中科院金屬研究所任文才研究員團(tuán)隊合作，在簡單、高效制備高性能柔性化、微型化、平面化超級電容器領(lǐng)域開展了系統(tǒng)性的研究工作，相關(guān)研究成果發(fā)表在近期的《美國化學(xué)會—納米》雜志上。
研究團(tuán)隊提出通過簡單的掩膜板協(xié)助一步過濾法制備出具有二維黑磷烯與石墨烯疊層的復(fù)合微電極薄膜，相比于以往的制備手段，這種器件加工策略成本低、能耗低且簡單易行，為一步法實現(xiàn)平面型超級電容器復(fù)合薄膜的制備工藝提供了新思路。
隨著現(xiàn)代科技的快速發(fā)展，可彎曲式顯示屏、電子襯衫和卷屏手機(jī)等柔性電子產(chǎn)品概念逐漸從概念產(chǎn)品靠近消費領(lǐng)域，帶動了其配套的芯片儲能器件的發(fā)展，研發(fā)一種簡單、高效制備高性能柔性化、微型化、平面化超級電容器十分必要。
研究團(tuán)隊將制備的薄膜電極直接轉(zhuǎn)移到柔性基底上組裝成為平面型超級電容器，在電化學(xué)測試過程中，該平面型超級電容器在離子液體中表現(xiàn)出較高工作電壓和能量密度，遠(yuǎn)高于商用化電容器。相比于以往的電容器，該器件在制備過程中無需加入常規(guī)的金屬集流體、內(nèi)部互聯(lián)或接觸體，為平面型超級電容器的有效構(gòu)筑、生產(chǎn)和集成提供了科學(xué)依據(jù)。
此外，研究團(tuán)隊對該超級電容器的柔性化性能進(jìn)行電化學(xué)測試。測試結(jié)果表明，即使在高度彎曲狀態(tài)下，該平面超級電容器仍能保持良好的性能。該研究成果為柔性化儲能器件在未來的工業(yè)化應(yīng)用提供了前期準(zhǔn)備。
上述工作得到國家自然科學(xué)基金、國家重點研發(fā)計劃、國家青年千人計劃等項目的資助。