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美用“石墨烯紙”開發出超級電容器
       發布時間:2015-9-16                        點擊次數:4168
 

 麻省理工學院的研究人員發現,揉皺的石墨烯紙可用于創建柔性電子設備的可伸縮超級電容器。

        許多人因為它的大表面積/質量正在探索石墨烯紙制作超級電容器。柔性電子設備的發展,如可穿戴或可植入的生物醫學傳感器或監控設備,需要柔性的能量儲存系統。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。

 
 
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