碳納米材料全固態超級電容問世

　　天津大學趙乃勤教授課題組與天津工業大學康建立教授合作，日前成功研發出迄今最薄的碳納米材料薄膜超級電容器，其厚度僅為A4紙的1/3（約30微米），柔韌、輕盈，是可穿戴設備的理想電源。

輕質超薄是這款超電容的顯著特點。為獲得高的器件綜合性能，該研究團隊從器件結構優化設計出發，使其兼具超高能量密度和功率密度。他們先采用化學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，再以固態電解質封裝兩片雜化薄膜得到全固態自支撐薄膜超電容。

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。經過優化結構設計，該器件整體的體積能量密度和功率密度比目前已報道的同類超電容可以高出幾個數量級，這對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量僅為58克，未來可將多片超電容嵌入到衣服中，使得平時穿的衣服變成可以給電子產品供電的“電源”，穿在身上幾乎不增加負重，且便于攜帶。

同時，整個器件還具有很好的抗變形性和循環穩定性，充放電循環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注的重點，該超電容采用全固態設計理念，當其遭受撞擊或者損壞時不會有液體外泄情況發生，極大程度上提高了產品的安全性。

來源：中國化工報

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