大連化物所石墨烯基柔性化微型化超級(jí)電容器研究取得進(jìn)展

大連化物所石墨烯基柔性化、微型化超級(jí)電容器研究取得新進(jìn)展

　　近日，中國(guó)科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所二維材料與能源器件創(chuàng)新特區(qū)研究組（DNL21T3組）研究員吳忠?guī)泩F(tuán)隊(duì)在柔性化、微型化石墨烯基超級(jí)電容器的研究中取得新進(jìn)展，成功獲得了二維噻吩納米片與石墨烯疊層結(jié)構(gòu)復(fù)合薄膜，并應(yīng)用于高性能、柔性化、微型化超級(jí)電容器。相關(guān)研究成果發(fā)表在《先進(jìn)材料》雜志上（Advanced Materials，DOI: 10.1002/adma.201602960）。

　　近年來(lái)，隨著高度集成化、輕量便攜化、可穿戴式、可植入式等新概念，特別是柔性化電子產(chǎn)品概念的不斷提出，迫切需要開(kāi)發(fā)與其高度兼容的具有高儲(chǔ)能密度、柔性化、功能集成化的微型儲(chǔ)能器件。為實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，該研究團(tuán)隊(duì)在前期研究中將甲烷等離子體還原技術(shù)和光刻微加工技術(shù)相結(jié)合，成功制備出石墨烯基高功率平面微型超級(jí)電容器（Nat. Commun. 2013, DOI: 10.1038/ncomms3487）；采用層層自組裝氧化石墨烯與多聚賴(lài)氨酸，并在層間插入硼酸，經(jīng)高溫處理獲得氮硼共摻雜的石墨烯薄膜應(yīng)用于高體電容和倍率性能的微型超級(jí)電容器（Adv. Mater. 2014, DOI: 10.1002/adma.201401228）；利用交替堆疊的方法制備出高致密、高導(dǎo)電性聚合物/石墨烯、活化石墨烯/石墨烯薄膜材料，應(yīng)用于高比能量微型柔性超級(jí)電容器（Adv. Mater. 2015, DOI: 10.1002/adma.201501643）；利用噴涂方法制備出石墨烯導(dǎo)電聚合物（PEDOT:PSS）薄膜，應(yīng)用于超薄、可打印、具有交流線(xiàn)性濾波功能的超級(jí)電容器（Adv. Mater. 2015, DOI: 10.1002/adma.201501208），這些柔性化、微型化超級(jí)電容器對(duì)于未來(lái)的電子器件展現(xiàn)出重要的應(yīng)用前景（Natl Sci. Rev. 2014, DOI: 10.1093/nsr/nwt003）。

　　該工作得到了國(guó)家青年千人計(jì)劃、國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、國(guó)家自然科學(xué)基金、遼寧省自然科學(xué)基金等項(xiàng)目的資助。