大连化物所用新方法制备轻量化超级电容器

 随着现代科技的快速发展,可弯曲式显示屏、电子衬衫和卷屏手机等柔性电子产品逐渐从概念靠近消费领域,引发了消费者的极大兴趣。而这些柔性化、微型化智能电子产品的问世,对为其配套的芯片储能器件提出了更高要求。中科院大连化物所的科学家找到了一种简单、高效制备柔性化、微型化、平面化超级电容器的新方法,为未来的工业化应用提供了前期准备。相关研究成果近日发表在《美国化学会—纳米》杂志上。

 

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与传统储能器件相比,新型超级电容器具有轻量化、厚度薄、体积小、高功率密度、长循环寿命和快速频率响应等优点,被认为是集成电子器件重要的微电源储能器件,引起了世界各国的广泛关注。然而,制备柔性化、微型化、平面化超级电容器的工艺十分复杂,需要采用光刻蚀、等离子体刻蚀等较为苛刻的技术手段来获取相应的电极。

 

在国家自然科学基金、国家重点研发计划、国家青年千人计划、省自然科学基金、博士后基金等项目的资助下,中国科学院大连化学物理研究所研究员吴忠帅带领的二维材料与能源器件研究团队与中科院金属研究所研究员任文才团队合作,在简单、高效制备高性能柔性化、微型化、平面化超级电容器领域开展了系统性的研究工作。研究团队提出通过简单的掩膜板协助一步过滤法制备出具有二维黑磷烯与石墨烯叠层的复合微电极薄膜。这种器件加工策略成本低、能耗低且简单易行。 

 

同时,研究团队尝试将制备的薄膜电极直接转移到柔性基底上组装成平面型超级电容器,为平面型超级电容器的有效构筑、生产和集成提供了科学依据。

 

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