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%.
