碳納米材料全固態(tài)超級(jí)電容問世

　　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，日前成功研發(fā)出迄今最薄的碳納米材料薄膜超級(jí)電容器，其厚度僅為A4紙的1/3（約30微米），柔韌、輕盈，是可穿戴設(shè)備的理想電源。

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。

該超電容厚度只有A4紙厚度的1/3左右，且有很好的柔韌性。經(jīng)過優(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)道的同類超電容可以高出幾個(gè)數(shù)量級(jí)，這對(duì)空間有限的微電子器件來說尤為重要。該超電容每平方米質(zhì)量?jī)H為58克，未來可將多片超電容嵌入到衣服中，使得平時(shí)穿的衣服變成可以給電子產(chǎn)品供電的“電源”，穿在身上幾乎不增加負(fù)重，且便于攜帶。

同時(shí)，整個(gè)器件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次后電容量還保持在96%以上。此外，鋰電池的安全問題也成為目前人們關(guān)注的重點(diǎn)，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，極大程度上提高了產(chǎn)品的安全性。

來源：中國(guó)化工報(bào)

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