本文摘要：微型超级电容作为未来便携、可穿着电子领域最有期望的微尺度能量源器件之一，以其超薄、超轻、低柔韧性和低功率密度的特点，沦为业界注目的焦点。
微型超级电容作为未来便携、可穿着电子领域最有期望的微尺度能量源器件之一，以其超薄、超轻、低柔韧性和低功率密度的特点，沦为业界注目的焦点。但生产这种超级电容必须高压、电离辐射等多个步骤的简单技术工艺。然而最近，来自中国科学院的研究者发明者出有一种十分非常简单的“一步式”制取方法，并且证明制取出有的超级电容具备很好的性能，还包括低功率密度（1500mW/cm3）和低能量密度（11.6mWh/cm3），其能量密度最少是当前类似于微型超强电容的两倍。
涉及论文公开发表在最近一期的ACSNano上。“我们发明者了一种标准化、非常简单而且有效地的方法，可以根据设计的形状制作微型超级电容，”文章作者之一，中国科学院沈阳洁净能源国家实验室的吴忠帅研究员说道。生产此类微型超级电容的关键步骤是将磷烯纳米片作为夹层构建到石墨烯纳米片之间。
该超级电容的优良性能很大部分源于两种材料的协同作用，虽然特性有所不同但性能有序：磷烯可以获取超高的电量存储能力并且避免石墨烯纳米片经常出现不必要的填充，而石墨烯层则作为此超级电容的骨架，并为高速电子的移动获取了网络。在其他方面，此超级电容柔韧性极强，研究者指出，这也得益于这种片层工艺和平面几何结构。这种超级电容还具备很高的电容能力，即使在2000次充放电之后，其电容量还可以维持其最大值的90%。
而且，修改的制作工艺还可以促进电容的性能，因为制作工艺非常简单可以防止制作过程中的污染和水解，这些问题在多步骤工艺中常常再次发生。正如研究者说明的那样，这种小型的能量存储装置在很多领域都具备相当大的应用于潜力。“微型超级电容在片上能量存储方面的应用于前景辽阔，”吴忠主将说道。
“近几年来，可穿着电子和智能电子对于低柔韧性、多功能、集成化的能量存储设备市场需求十分急迫。总的来说，这种新的微型超级电容可以与当前较慢发展的高科技微型系统想要给定，普遍应用于精密测量、材料、生物医药等领域。”研究者还期望，在未来，这种新的制作工艺可以展开推展，并最后展开商业化应用于。
他们还计划研究、探寻其他材料和技术，以构建微型能量存储系统。“射击低柔韧性、智能和构建微型能量存储器件和系统这一目标，我们仍然在展开各种超薄、结构定义的石墨烯和二维材料，以及低电压电解质、器件制作工艺的研究，这种低能量密度的微型超级电容只是其中之一。”吴忠主将说道。
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