碳纳米材料全固态超级电容问世

　　天津大学赵乃勤教授课题组与天津工业大学康建立教授合作，日前成功研发出迄今最薄的碳纳米材料薄膜超级电容器，其厚度仅为A4纸的1/3（约30微米），柔韧、轻盈，是可穿戴设备的理想电源。

轻质超薄是这款超电容的显著特点。为获得高的器件综合性能，该研究团队从器件结构优化设计出发，使其兼具超高能量密度和功率密度。他们先采用化学气相沉积法一步制备了一种柔韧多孔碳纳米纤维/超薄石墨层杂化薄膜，再以固态电解质封装两片杂化薄膜得到全固态自支撑薄膜超电容。

该超电容厚度只有A4纸厚度的1/3左右，且有很好的柔韧性。经过优化结构设计，该器件整体的体积能量密度和功率密度比目前已报道的同类超电容可以高出几个数量级，这对空间有限的微电子器件来说尤为重要。该超电容每平方米质量仅为58克，未来可将多片超电容嵌入到衣服中，使得平时穿的衣服变成可以给电子产品供电的“电源”，穿在身上几乎不增加负重，且便于携带。

同时，整个器件还具有很好的抗变形性和循环稳定性，充放电循环5000次后电容量还保持在96%以上。此外，锂电池的安全问题也成为目前人们关注的重点，该超电容采用全固态设计理念，当其遭受撞击或者损坏时不会有液体外泄情况发生，极大程度上提高了产品的安全性。

来源：中国化工报

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