大连化物所超级电容器制备新技术助力未来柔性电子设备

新华社沈阳7月29日电（记者 王莹）中国科学院大连化学物理研究所吴忠帅研究员团队与中科院金属研究所任文才研究员团队合作，在简单、高效制备高性能柔性化、微型化、平面化超级电容器领域开展了系统性的研究工作， 相关研究成果发表在近期的《美国化学会—纳米》杂志上。

研究团队提出通过简单的掩膜板协助一步过滤法制备出具有二维黑磷烯与石墨烯迭层的复合微电极薄膜，相比于以往的制备手段，这种器件加工策略成本低、能耗低且简单易行，为一步法实现平面型超级电容器复合薄膜的制备工艺提供了新思路。

随着现代科技的快速发展，可弯曲式显示屏、电子衬衫和卷屏手机等柔性电子产品概念逐渐从概念产品靠近消费领域，带动了其配套的晶元储能器件的发展，研发一种简单、高效制备高性能柔性化、微型化、平面化超级电容器十分必要。

研究团队将制备的薄膜电极直接转移到柔性基底上组装成为平面型超级电容器，在电化学测试过程中，该平面型超级电容器在离子液体中表现出较高工作电压和能量密度，远高于商用化电容器。 相比于以往的电容器，该器件在制备过程中无需加入常规的金属集流体、内部互联或接触体，为平面型超级电容器的有效构筑、生产和集成提供了科学依据。

此外，研究团队对该超级电容器的柔性化性能进行电化学测试。 测试结果表明，即使在高度弯曲状态下，该平面超级电容器仍能保持良好的性能。 该研究成果为柔性化储能器件在未来的工业化应用提供了前期准备。

上述工作得到国家自然科学基金、国家重点研发计划、国家青年千人计划等项目的资助。