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DQZHAN技術訊：納米碳基柔性全固態超級電容器研究進展

隨著柔性、智能、便攜、及可穿戴電子器件的出現和發展，傳統的剛性塊狀電池顯然難以滿足需求，因此，基于凝膠電解質的柔性全固態能量儲存器件引起了廣泛關注。超級電容器具有功率密度大、充放電速度快、環境友好等優點，并能通過簡單的方法組裝成柔性全固態器件，近年來得到了迅速發展。在柔性全固態超級電容器中，電極材料是*為重要的一個組成部分，其中*為常用的是以碳納米管、石墨烯為代表的納米碳材料。納米碳材料具有大的比表面積、優異的電學、力學和穩定性能，作為超級電容器的電極材料能夠獲得較高的性能;不僅能通過多種手段進行化學修飾和功能復合;還能夠被組裝成一維、二維和三維的納米碳宏觀體，進一步發展多種結構和功能的能量儲存器件。

近日，同濟大學陳濤教授和甘禮華教授在Advanced Materials上發表了題為“Nanocarbon-BasedMaterials for Flexible All-Solid-State Supercapacitors”的綜述論文。論文中，作者首先總結了碳納米管、石墨烯等納米碳材料應用于傳統平面狀柔性全固態超級電容器的研究進展極其性能優化策略。除此之外，論文還從電極材料和器件的結構設計、性能調控等角度系統總結了近年來引起廣泛關注的新型結構和功能的柔性全固態超級電容器，比如纖維狀可編織型、可拉伸型、面內型以及具有自修復、形狀記憶、電致變色、光照自充電等功能的柔性全固態超級電容器及其集成器件。這些新型結構和功能的柔性全固態超級電容器能夠有效彌補傳統平面狀柔性器件的應用局限，在柔性智能、可穿戴、集成化電子器件領域具有極大的應用潛力和價值。*后，論文還分析了當前納米碳基柔性全固態超級電容器面臨的問題和挑戰，并提出了相應的解決策略和以后的發展方向，為納米碳基柔性全固態超級電容器的發展提供一定參考。

近三年來，陳濤課題組在柔性全固態超級電容器方面開展了一系列的研究(Angew. Chem. Int. Ed. 2016, 55, 9191;Nano Today 2016,11, 644;Nanoscale 2017, 9, 18474;J. Mater. Chem. A 2018, 6, 941)。相關研究工作得到國家自然科學基金委、上海市科委、上海市教委和上海市團委的資助。