日前,中国科学院电工研究所的研究人员制备出具有高面积比容量、优异充放电循环性能和柔性性能的新型固态柔性超级电容器。这种新型柔性超级电容器有望应用于下一代可穿戴电子设备的功率型储能器件中。
研究人员制备出基于导电聚苯胺水凝胶电极材料,并展现出优异的电容性能和充放电倍率性能。然后,他们将柔性超级电容器的关键成分,电极—电解质—电极层,集成于该种柔性水凝胶材料制成的薄膜上,形成一体化的新型器件结构。与目前多层膜堆叠的传统器件结构相比,此种结构有利于凝胶电解质离子在较厚电极层内部的扩散和力学耐弯折性能的提升。
在具体制备过程中,研究人员采用化学交联—铸膜的方法制备出自支撑的化学水凝胶薄膜,通过化学原位聚合反应将导电聚合物沉积于水凝胶的上下表面和近表面的内部,形成复合水凝胶薄膜。该薄膜内部具有导电聚合物层—水凝胶层—导电聚合物层的排列,可形成一体化的集成式固态柔性超级电容器。该新型结构固态柔性超级电容器具有十分突出的面积比容量和优异的充放电循环稳定性,连续弯折上千次,其电容性能没有衰减的特点。(元)