大連化物所光還原石墨烯微型超級電容器研究獲進展

　　近日，中國科學院大連化學物理研究所二維材料與能源器件研究組研究員吳忠?guī)泩F隊利用紫外光還原氧化石墨烯技術，一步法實現(xiàn)了氧化石墨烯的還原與石墨烯圖案化微電極的構筑，批量化制備出不同構型的微型超級電容器。相關研究成果發(fā)表在ACS Nano（DOI：10.1021/acsnano.7b01390）上。

　　柔性化、微型化、智能化電子產(chǎn)品的快速發(fā)展，促進了微型超級電容器等儲能器件的進步。傳統(tǒng)微納加工技術，如濕法光刻，操作繁瑣、過程復雜、成本較高，不適宜批量化生產(chǎn)。此外，以氧化石墨烯為前軀體制備的微型超級電容器，還需要增加化學還原或熱還原等步驟。因此，高效、低成本、大規(guī)模生產(chǎn)石墨烯微型超級電容器件技術仍面臨諸多挑戰(zhàn)。

　　該研究團隊利用紫外光還原氧化石墨烯技術，實現(xiàn)了氧化石墨烯的高效還原與石墨烯微電極的圖案化一步完成，并批量化制備出不同構型的微型超級電容器。與現(xiàn)有制備技術，如濕法光刻、噴涂打印不同，該技術具有操作流程簡單、成本低、條件溫和等特點，并能夠高效構建出不同構型、集成化的微型功率源。制備得到的電容器在離子液體中表現(xiàn)出較高的掃描速率（200V/s）、能量密度（7.7mWh/cm3）和功率密度（312W/cm3）。該工作為一步法簡化制備石墨烯微型超級電容器提供了新思路，并證實了可通過調(diào)控薄膜電極與電解液界面的浸潤性能顯著提高器件的電化學性能。

　　上述工作得到國家自然科學基金、國家重點研發(fā)計劃、國家青年千人計劃、遼寧省自然科學基金等項目的資助。

大連化物所光還原石墨烯微型超級電容器研究獲進展