美國用“石墨烯紙”開發(fā)出超級電容器

　　英國工程師網(wǎng)站近日報道，麻省理工學院的研究人員發(fā)現(xiàn)，揉皺的石墨烯紙可用于創(chuàng)建柔性電子設備的可伸縮超級電容器。
　 柔性電子設備的發(fā)展，如可穿戴或可植入的生物醫(yī)學傳感器或監(jiān)控設備，需要柔性的能量儲存系統(tǒng)。超級電容器可以像電池一樣存儲電能，但電容主要通過靜電作用，而不是化學作用。麻省理工的研究團隊證明，將石墨烯紙揉皺成一團，可以制備易于彎曲、折疊或拉伸到其原始大小的800%的超級電容器。作為驗證，該團隊制造使用這種方法了一個簡單的超級電容器。研究人員已證實，該材料可以揉皺，平復1000次，且性能不發(fā)生明顯降低。
　　為了制造一張皺巴巴的石墨烯紙，首先將一張石墨烯紙放置在一個機械裝置中,在一個方向上首先壓縮它，用以產生一系列平行的褶皺，然后在另一個方向上壓縮產生褶皺。受到拉伸時,材料的折痕就能鋪展開來。組成一個電容器需要兩個導電層——即兩張皺巴巴的石墨烯紙中間夾一個隔離層。在驗證用的超級電容器上隔離層采用的是水凝膠材料。水凝膠也像皺巴巴的石墨烯紙一樣高度變形和可伸縮，所以這三層即時在被彎曲和拉時仍能保持接觸。
 
　　這種將石墨烯起皺的技術不僅可用于制造超級電容器，也可以有其他應用。例如，皺巴巴的石墨烯材料可以用于制作柔性電池的電極，或者為特定的化學或生物分子制造可伸縮傳感器。該項研究工作由美國海軍研究辦公室、美國國家科學基金會和中國千人計劃支持。
 
(責任編輯：王杰)