近日，中科院大連化物所二維材料與能源器件吳忠?guī)浹芯繂T團(tuán)隊(duì)與中科院金屬研究所任文才研究員團(tuán)隊(duì)合作，通過(guò)掩膜版協(xié)助一步過(guò)濾法制備出具有疊層結(jié)構(gòu)的二維黑磷烯與石墨烯復(fù)合微電極。
將該電極直接轉(zhuǎn)移到柔性基底作為平面超級(jí)電容器，在離子液體中顯示出優(yōu)異的能量密度和良好的機(jī)械柔韌性。相關(guān)研究成果發(fā)表在美國(guó)化學(xué)會(huì)納米期刊上。
可穿戴和便攜式電子產(chǎn)品的快速發(fā)展，極大的促進(jìn)了現(xiàn)代社會(huì)對(duì)高能量密度、輕量便攜化、柔性化儲(chǔ)能器件的需求。平面超級(jí)電容器由于其具有厚度薄、體積小、功率密度高、循環(huán)壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)被認(rèn)為是集成電子器件重要的微電源儲(chǔ)能器件而備受關(guān)注。發(fā)展一種簡(jiǎn)單、高效制備高性能平面型微型化超級(jí)電容器的方法十分必要。
研究團(tuán)隊(duì)利用高導(dǎo)電的石墨烯納米片和高容量的黑磷烯納米片為電極材料，在平行交叉模板協(xié)助下，通過(guò)簡(jiǎn)單的一步過(guò)濾法構(gòu)筑出具有疊層結(jié)構(gòu)的、高導(dǎo)電石墨烯/黑磷烯圖案化的復(fù)合微電極，將該電極應(yīng)用于平面型超級(jí)電容器，在離子液體中表現(xiàn)出較高工作電壓(3V)和能量密度(11.6mWh/cm3)。此外，在高度彎曲狀態(tài)下，該平面超級(jí)電容器仍能保持良好的性能。這種器件加工策略不僅簡(jiǎn)單易行，而且在器件制備過(guò)程中無(wú)需加入常規(guī)的金屬集流體、內(nèi)部互聯(lián)或接觸體，可構(gòu)筑模塊化器件，進(jìn)而獲得高的容量和輸出電壓。
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