新技术实现规模化制备高度集成微型超级电容器

近日，中科院大连化学物理研究所吴忠帅团队、包信和团队，以及中科院金属研究所成会明、任文才团队合作，采用丝网印刷方法规模化制备出高度集成化、柔性化、高电压输出的石墨烯基平面微型超级电容器，相关成果发表于《能源与环境科学》。

随着微型化、柔性化电子器件的快速发展，市场对与之匹配的微型储能器件的需求也越来越大。然而，单个微型储能器件的输出电压和电流有限，难以满足需要高电压、大电流驱动的电子器件的应用需求，通常需要将多个储能器件进行串联和（或）并联集成来提高电压和（或）电流。

研究人员首先发展了一种具有优异流变学和电化学性能的石墨烯导电油墨，然后采用丝网印刷的方法，实现了平面型及集成化微型超级电容器的集流体、图案化微电极和器件间导电连接体的制备，显著提高了集成器件的整体性和机械柔韧性。

根据实际应用需求，科研人员不仅可以对集成化微型超级电容器的形状和大小进行有效调控，而且能够实现任意数量平面微型超级电容器的串并联集成，进而有效定制输出电压（几伏至几百伏）和电流（纳安至毫安）。由130个单器件串联得到的微型超级电容器模块，其输出电压可达到100V以上。相关论文信息：DOI:10.1039/C8EE02924E