近日,,中國科學(xué)院大連化學(xué)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(tuán)隊(duì)利用紫外光還原氧化石墨烯技術(shù),,一步法實(shí)現(xiàn)了氧化石墨烯的還原與石墨烯圖案化微電極的構(gòu)筑,,批量化制備出不同構(gòu)型的微型超級(jí)電容器,。相關(guān)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(jìn)了微型超級(jí)電容器等儲(chǔ)能器件的進(jìn)步,。傳統(tǒng)微納加工技術(shù),如濕法光刻,操作繁瑣,、過程復(fù)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(jí)電容器,還需要增加化學(xué)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(jí)電容器件技術(shù)仍面臨諸多挑戰(zhàn),。
該研究團(tuán)隊(duì)利用紫外光還原氧化石墨烯技術(shù),實(shí)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(gòu)型的微型超級(jí)電容器,。與現(xiàn)有制備技術(shù),如濕法光刻,、噴涂打印不同,,該技術(shù)具有操作流程簡(jiǎn)單、成本低,、條件溫和等特點(diǎn),,并能夠高效構(gòu)建出不同構(gòu)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(jiǎn)化制備石墨烯微型超級(jí)電容器提供了新思路,,并證實(shí)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(xué)性能,。