近日，中科院大连化物所吴忠帅团队与包信和团队在柔性化、平面化、集成化的全石墨烯基超级电容器研究方面取得新进展，实现了在一个基底上制造具有任意形状的超级电容器及其模块化集成，相关成果发表在《美国化学会纳米期刊》上。
研究人员以电化学剥离石墨烯为电极材料，纳米氧化石墨烯为隔膜，在形状可调控的掩模版协助下，通过逐层喷涂的方式在一个柔性基底上成功地制造出具有任意形状、全石墨烯基三明治结构的平面超级电容器。
与传统柔性器件相比，该电容器不仅具有形状多样性，如长方形、圆形、中空方形、数字、字母和更复杂的交叉线型等，还具有较高的体积比容量、较高的能量密度和优异的机械柔韧性。在不同的弯曲状态下测试，比容量基本没有损失。通过凝胶电解液覆盖有效电极面积，可实现对单个器件比容量的有效调控。
该工作从材料选取、电极制备、电解液和隔膜选择、器件组装与模块化集成等方面进行了创新，为任意形状储能器件的有效构筑、大规模生产与集成提供了科学依据。