近日，中科院大連化物所吳忠?guī)泩F(tuán)隊(duì)與包信和團(tuán)隊(duì)在柔性化、平面化、集成化的全石墨烯基超級(jí)電容器研究方面取得新進(jìn)展，實(shí)現(xiàn)了在一個(gè)基底上制造具有任意形狀的超級(jí)電容器及其模塊化集成，相關(guān)成果發(fā)表在《美國化學(xué)會(huì)納米期刊》上。

研究人員以電化學(xué)剝離石墨烯為電極材料，納米氧化石墨烯為隔膜，在形狀可調(diào)控的掩模版協(xié)助下，通過逐層噴涂的方式在一個(gè)柔性基底上成功地制造出具有任意形狀、全石墨烯基三明治結(jié)構(gòu)的平面超級(jí)電容器。

與傳統(tǒng)柔性器件相比，該電容器不僅具有形狀多樣性，如長方形、圓形、中空方形、數(shù)字、字母和更復(fù)雜的交叉線型等，還具有較高的體積比容量、較高的能量密度和優(yōu)異的機(jī)械柔韌性。在不同的彎曲狀態(tài)下測試，比容量基本沒有損失。通過凝膠電解液覆蓋有效電極面積，可實(shí)現(xiàn)對(duì)單個(gè)器件比容量的有效調(diào)控。

該工作從材料選取、電極制備、電解液和隔膜選擇、器件組裝與模塊化集成等方面進(jìn)行了創(chuàng)新，為任意形狀儲(chǔ)能器件的有效構(gòu)筑、大規(guī)模生產(chǎn)與集成提供了科學(xué)依據(jù)。