Nano Energy: 基于3D激光诱导的石墨烯泡沫超级电容器阵列学术资讯

来源：知社学术圈

柔性可穿戴电子器件具有质轻、易结合皮肤、能承受力学变形，逐渐在日常生活中崭露头角。然而，目前所采用的传感器，普遍需要使用外部供能驱动，极大的限制了柔性可穿戴优势的极致发挥。另外，人体从机械运动、关节旋转等过程可以产生可用的电能，这就给利用先进的能量收集技术给柔性可穿戴电子器件供能提供了极好的机会。因此，设计自供能、可穿戴电子器件有望实现这些设备的永久供能，具有重大科学意义和应用前景。

近日，闽江学院张诚博士、王军教授与美国宾州州立大学程寰宇教授、南京大学唐少龙教授等合作，报道了利用柔性可延展的纳米发电机及微型超级电容器阵列为褶皱石墨烯力学传感器的供能策略。论文以“High-energy all-in-one stretchable micro-supercapacitor arrays based on 3D laser-induced graphene foams decorated with mesoporous ZnP nanosheets for self-powered stretchable systems”为题发表在Nano Energy 上。

研究人员利用赝电容特性的ZnP多孔超薄纳米片与激光直写石墨烯（LIG）复合材料制备了岛桥构型的叉指结构微型超级电容器阵列。两种不同储能机理电极材料的高效复合，实现了电容器在不牺牲功率密度和循环寿命的条件下大幅提升其能量密度；借助微型超级电容器阵列的串联/并联，有效的调控了储能系统的输出电压/电流特性。