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近日，中科院化物所二维材料与能源器件研究组（DNL21T3两组）吴忠帅研究员团队和包信和院士团队在柔性化、平面化、集成化的全石墨烯恩超级电容器研究方面获得新进展，构建了在一个基底上生产具备给定形状的超级电容器及其模块化构建，涉及的研究成果公开发表在ACSNano上（DOI:10.1021/acsnano.6b08435）。超薄、超轻、柔性化、非常规形状微纳电子器件的较慢发展，对与之设施的微纳能源系统明确提出了更高的拒绝。传统储能器件，如锂离子电池、超级电容器，形状单一，尺寸、体积及质量较小；还不存在电解液泄漏、导电添加剂和粘结剂用于、隔膜坚硬等问题。
同时，两个基底的用于有利于器件机械柔性提高，无法符合多样性、柔性化、多功能化集成电路的拒绝。因此，必须研发新型储能器件。该研究团队明确提出在一个基底上构筑给定形状、三明治结构平面超级电容器的概念。
以电化学挤压石墨烯为电极材料，纳米水解石墨烯为隔膜，在形状可调控的凌模板帮助下，通过逐级喷涂的方式在一个柔性基底上顺利地生产出有具备给定形状、仅有石墨烯恩三明治结构的平面超级电容器。与传统柔性器件比起，该电容器不仅具备形状多样性，如长方形、圆形、中空方形、数字、字母和更加简单的交叉线性等，还具备较高的体积比容量（280F/cm3）、较高的能量密度（2.9mWh/cm3）和出色的机械柔韧性。在有所不同的倾斜状态下测试，比容量基本没损失。
通过凝胶电解液覆盖面积有效地电极面积，可实现对单个器件比容量的有效地调控。同时，该生产方法可适合于规模化生产和自集成化，在不用于传统金属导线和认识体的情况下，构建多个器件串、并联构建，有效地调控了模块化电源的输入电压和容量。这项工作从材料挑选、电极制取、电解液和隔膜自由选择、器件装配与模块化构建等方面展开了创意，也为给定形状储能器件的有效地构筑、生产与构建获取了科学依据。
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