碳納米材料薄膜超級(jí)電容器問(wèn)世

厚度約30微米 可嵌入服裝當(dāng)電源

■最新發(fā)現(xiàn)與創(chuàng)新 

科技日?qǐng)?bào)訊 （通訊員朱寶琳 記者馮國(guó)梧）天津大學(xué)趙乃勤教授課題組與天津工業(yè)大學(xué)康建立教授合作,，近期研發(fā)成功了迄今最薄的碳納米材料薄膜超級(jí)電容器，其厚度約30微米,，僅為A4紙的1/3,。

輕質(zhì)超薄是這款超電容的顯著特點(diǎn),。為獲得高的器件綜合性能，該研究團(tuán)隊(duì)從器件結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)出發(fā),，使其兼具超高能量密度和功率密度。他們先采用化學(xué)氣相沉積法一步制備了一種柔韌多孔碳納米纖維/超薄石墨層雜化薄膜,，再以固態(tài)電解質(zhì)封裝兩片雜化薄膜得到全固態(tài)自支撐薄膜超電容,。經(jīng)過(guò)優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),，該器件整體的體積能量密度和功率密度比目前已報(bào)道的同類超電容高出幾個(gè)數(shù)量級(jí)，即性能更優(yōu),，“身材”更小但“能量”更大。該超電容每平方米重量?jī)H為58克,，且有很好的柔韌性,，若將其嵌入到衣服中，可使衣服變成給電子產(chǎn)品供電的“電源”,。

據(jù)介紹，該電容器還具有很好的抗變形性和循環(huán)穩(wěn)定性,，充放電循環(huán)5000次后電容量保持在96%以上。此外,，該超電容采用全固態(tài)設(shè)計(jì)理念,，當(dāng)其遭受撞擊或者損壞時(shí)不會(huì)有液體外泄情況發(fā)生,。該超電容還具備使用壽命長(zhǎng)、充放電速度快等優(yōu)勢(shì),，在可穿戴電子器件和微器件領(lǐng)域具有很好的應(yīng)用前景,。