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> 最近,中科院大连化学物理研究所的吴忠帅团队和付强团队合作开发了一种新的器件组装方法。将平面图案化微电极包裹在化学交联的氧化石墨烯-聚乙烯醇水凝胶电解质中,成功构建了一种无基底、无固定形状的新概念微型超级电容器。研究结果发表在《高级功能材料》上。
微型超级电容器是一种重要的大功率微型储能器件。然而,由于基板的引入、电极/电解质与基板之间的兼容性差、封装工艺复杂等因素,该器件具有单一的固定形状、较差的机械柔性和较低的能量密度,这使得其难以满足具有空和高柔性要求的特定微系统的应用场景要求。
研究人员开发了一种新的设备组装方法。将二维材料(如石墨烯)基平面图案化微电极包裹在含氧化石墨烯的化学交联聚乙烯醇基水凝胶电解质膜中,成功构建了基于“微电极-电解质集成膜”的无基底、无固定形状的微型超级电容器新概念。
该器件具有超薄器件厚度、超柔性、高面积容量和高集成度。特别是在弯曲、折叠、扭曲、折叠等变形状态下,微型超级电容器仍保持原有的高电化学性能。研究人员表示,高度集成的9系列石墨烯基微型超级电容器模块在严重失真下仍具有优异的电化学一致性,并能在7.2 V电压下稳定工作
该研究为开发无衬底、无固定形状的新型微储能器件提供了一种通用的方法和新的设计策略。