[科普中国]-柔性电子器件关键设备:中国研发出新石墨烯电容器

中新社合肥4月12日电 (吴兰周慧)合肥工业大学12日发布消息称：该校科研团队成功制备出一种石墨烯薄膜，并成功将其组装为全固态柔性超级电容器。这种柔性超级电容器可为可穿戴设备提供高效安全电源，是新一代柔性电子器件的关键设备。相关成果12日发表在国际著名学术刊物《化学》上。据介绍，石墨烯因优异的光学、电学、热学、力学等性能，成为新型储能器件的理想材料。然而，由于石墨烯纳米片之间界面作用较弱，且缺少有效的组装方法，研发具有超薄、透明、自支撑的石墨烯薄膜，并用作全固态柔性超级电容器仍面临巨大挑战。该校科研团队及其合作者采用宏观尺度纳米组装等技术，成功制备出的一种高强度、自支撑、超薄透明的石墨烯薄膜。据介绍，该薄膜仅由两层氧化石墨烯单层膜组成，厚度仅为22纳米，无需辅助材料即可实现自支撑，并可通过增减单层膜层数实现厚度和性能的可控调节。同时，该薄膜横向尺寸达厘米级，具备可裁剪性和优异的拉伸性。实验结果表明，该新型薄膜不仅能保持优异的机械性能及光学性能，而且由其组装而成的全固态柔性超级电容器具有较高的体积电容值、良好的电机械稳定性，展现了优异的超级电容器性能。在循环充放电7500圈后，该薄膜电容值保留高达91.4%。(完)