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合肥工業(yè)大學(xué)等研發(fā)石墨烯薄膜柔性全固態(tài)超級(jí)電容器

作者: 時(shí)間:2018-04-17 來源:中國(guó)教育網(wǎng) 收藏

  合肥工業(yè)大學(xué)科研團(tuán)隊(duì)制備出一種高強(qiáng)度、自支撐、超薄透明的石墨烯薄膜,并將其組裝為全固態(tài)柔性,為下一代柔性電子器件的研發(fā)開辟了新路徑。

本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/201804/378468.htm

  該校教授懷萍科研團(tuán)隊(duì)與中國(guó)科技大學(xué)、南京大學(xué)等合作,通過單分子原子力顯微鏡測(cè)量手段,在11種不同有機(jī)分子中發(fā)現(xiàn)了與氧化石墨烯之間的作用力最強(qiáng)的分子——三聚氰胺。通過在氧化石墨烯納米片層間引入三聚氰胺分子,相鄰兩層納米片的有效接觸大幅增加,使薄膜內(nèi)部氧化石墨烯片層間的相互作用顯著增強(qiáng),制備出具有優(yōu)異機(jī)械強(qiáng)度的氧化石墨烯薄膜。

  據(jù)介紹,該薄膜由兩層氧化石墨烯單層膜組成,厚度僅為22納米,無需輔助材料即可實(shí)現(xiàn)自支撐,并可通過增減單層膜層數(shù)實(shí)現(xiàn)厚度和性能的可控調(diào)節(jié)。同時(shí),該薄膜橫向尺寸達(dá)厘米級(jí),具備可裁剪性和優(yōu)異的拉伸性,且對(duì)強(qiáng)酸強(qiáng)堿高度兼容。

  實(shí)驗(yàn)表明,該薄膜在可見光550納米處透光率高達(dá)84.6%,經(jīng)過原位還原后仍保持優(yōu)異的機(jī)械和光學(xué)性能。石墨烯薄膜電阻僅有420方阻。由該薄膜組裝成的全固態(tài)柔性具有較高的體積電容值、良好的電機(jī)械穩(wěn)定性。在循環(huán)充放電7500圈后,該薄膜電容值保留高達(dá)91.4%。



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