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我国石墨烯基柔性化微型化超级电容器研究获新进展

导读: 近日,中国科学院大连化学物理研究所二维材料与能源器件创新特区研究组(DNL21T3组)研究员吴忠帅团队在柔性化、微型化石墨烯基超级电容器的研究中取得新进展,成功获得了二维噻吩纳米片与石墨烯叠层结构复合薄膜,并应用于高性能、柔性化、微型化超级电容器。

  近日,中国科学院大连化学物理研究所二维材料与能源器件创新特区研究组(DNL21T3组)研究员吴忠帅团队在柔性化、微型化石墨烯基超级电容器的研究中取得新进展,成功获得了二维噻吩纳米片与石墨烯叠层结构复合薄膜,并应用于高性能、柔性化、微型化超级电容器。相关研究成果发表在《先进材料》杂志上。

  近年来,随着高度集成化、轻量便携化、可穿戴式、可植入式等新概念,特别是柔性化电子产品概念的不断提出,迫切需要开发与其高度兼容的具有高储能密度、柔性化、功能集成化的微型储能器件。

  为实现这一目标,该研究团队在前期研究中将甲烷等离子体还原技术和光刻微加工技术相结合,成功制备出石墨烯基高功率平面微型超级电容器;采用层层自组装氧化石墨烯与多聚赖氨酸,并在层间插入硼酸,经高温处理获得氮硼共掺杂的石墨烯薄膜应用于高体电容和倍率性能的微型超级电容器;利用交替堆叠的方法制备出高致密、高导电性聚合物/石墨烯、活化石墨烯/石墨烯薄膜材料,应用于高比能量微型柔性超级电容器;利用喷涂方法制备出石墨烯导电聚合物(PEDOT:PSS)薄膜,应用于超薄、可打印、具有交流线性滤波功能的超级电容器,这些柔性化、微型化超级电容器对于未来的电子器件展现出重要的应用前景。

  该工作得到了国家青年千人计划、国家重点研发计划、国家自然科学基金、辽宁省自然科学基金等项目的资助。

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