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一項(xiàng)石墨烯基柔性化微型化超級電容器研究獲突破


時間:2016-11-24 作者:五五
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 近日,中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所二維材料與能源器件創(chuàng)新特區(qū)研究組(DNL21T3組)研究員吳忠?guī)泩F(tuán)隊(duì)在柔性化、微型化石墨烯基超級電容器的研究中取得新進(jìn)展,成功獲得了二維噻吩納米片與石墨烯疊層結(jié)構(gòu)復(fù)合薄膜,并應(yīng)用于高性能、柔性化、微型化超級電容器。相關(guān)研究成果發(fā)表在《先進(jìn)材料》雜志上(Advanced Materials,DOI: 10.1002/adma.201602960)。


近年來,隨著高度集成化、輕量便攜化、可穿戴式、可植入式等新概念,特別是柔性化電子產(chǎn)品概念的不斷提出,迫切需要開發(fā)與其高度兼容的具有高儲能密度、柔性化、功能集成化的微型儲能器件。

為實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo),該研究團(tuán)隊(duì)在前期研究中將甲烷等離子體還原技術(shù)和光刻微加工技術(shù)相結(jié)合,成功制備出石墨烯基高功率平面微型超級電容器Nat. Commun. 2013, DOI: 10.1038/ncomms3487);采用層層自組裝氧化石墨烯與多聚賴氨酸,并在層間插入硼酸,經(jīng)高溫處理獲得氮硼共摻雜的石墨烯薄膜應(yīng)用于高體電容和倍率性能的微型超級電容器(Adv. Mater. 2014, DOI: 10.1002/adma.201401228);利用交替堆疊的方法制備出高致密、高導(dǎo)電性聚合物/石墨烯、活化石墨烯/石墨烯薄膜材料,應(yīng)用于高比能量微型柔性超級電容器(Adv. Mater. 2015, DOI: 10.1002/adma.201501643);利用噴涂方法制備出石墨烯導(dǎo)電聚合物(PEDOT:PSS)薄膜,應(yīng)用于超薄、可打印、具有交流線性濾波功能的超級電容器(Adv. Mater. 2015, DOI: 10.1002/adma.201501208),這些柔性化、微型化超級電容器對于未來的電子器件展現(xiàn)出重要的應(yīng)用前景(Natl Sci. Rev. 2014, DOI: 10.1093/nsr/nwt003)。

該工作得到了國家青年、國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、國家自然科學(xué)基金、遼寧省自然科學(xué)基金等項(xiàng)目的資助。

 

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