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新超级电容器问世 打破国内空白

发布日期:2016-04-25

近日,天津大学赵乃勤教授课题组与天津工业大学康建立教授合作,成功研发了迄今*薄的碳纳米材料薄膜超级电容器,其厚度约30微米,仅为A4纸的1/3。

  随着新产品和新功能的电子整机日新月异、产品的市场寿命越来越短,这对电子元件各个方面要求更高。且由于受世界经济环境的影响,电容器产业面临能源成本、材料成本、劳动力成本、环保成本的全面上涨,而产品销售价格却一再下降,整个行业的经营受到双重压力。所以电子元件产业要变强,必须做到企业创新、行业创新、产品创新,才能跟上电子信息整机发展的需要。


  轻质超薄是这款超电容的显著特点。为获得高的器件综合性能,该研究团队从器件结构优化设计出发,使其兼具超高能量密度和功率密度。他们先采用化学气相沉积法一步制备了一种柔韧多孔碳纳米纤维/超薄石墨层杂化薄膜,再以固态电解质封装两片杂化薄膜得到全固态自支撑薄膜超电容。经过优化结构设计,该器件整体的体积能量密度和功率密度比目前已报道的同类超电容高出几个数量级,即性能更优,“身材”更小但“能量”更大。该超电容每平方米重量仅为58克,且有很好的柔韧性,若将其嵌入到衣服中,可使衣服变成给电子产品供电的“电源”。


  据介绍,该电容器还具有很好的抗变形性和循环稳定性,充放电循环5000次后电容量保持在96%以上。此外,该超电容采用全固态设计理念,当其遭受撞击或者损坏时不会有液体外泄情况发生。该超电容还具备使用寿命长、充放电速度快等优势,在可穿戴电子器件和微器件领域具有很好的应用前景。


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