合肥工业大学等研发石墨烯薄膜柔性全固态超级电容器

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  • 中国科学报
  • 2018-04-17 17:34

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合肥工业大学科研团队制备出一种高强度、自支撑、超薄透明的石墨烯薄膜,并将其组装为全固态柔性超级电容器,为下一代柔性电子器件的研发开辟了新路径。相关成果4月12日发表在《化学》期刊上。

该校教授怀萍科研团队与中国科技大学、南京大学等合作,通过单分子原子力显微镜测量手段,在11种不同有机分子中发现了与氧化石墨烯之间的作用力最强的分子——三聚氰胺。通过在氧化石墨烯纳米片层间引入三聚氰胺分子,相邻两层纳米片的有效接触大幅增加,使薄膜内部氧化石墨烯片层间的相互作用显著增强,制备出具有优异机械强度的氧化石墨烯薄膜。

据介绍,该薄膜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,且对强酸强碱高度兼容。

实验表明,该薄膜在可见光550纳米处透光率高达84.6%,经过原位还原后仍保持优异的机械和光学性能。石墨烯薄膜电阻仅有420方阻。由该薄膜组装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。在循环充放电7500圈后,该薄膜电容值保留高达91.4%。

来源:中国科学报

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