可弯折全固态超级电容器与光检测集成器件

为了满足柔性电子系统的要求,作为其重要组成部分的储能系统需具有轻、薄和柔的特点,甚至要求具有可弯折的特点。虽然目前不同结构柔性超级电容器已被成功组装,但是已报道柔性超级电容器的可弯折性能还有待于进一步提高,此外,柔性超级电容器一般通过外接线路与其他电子器件相连接,导致整个器件系统空间和能量的损耗,因此,柔性超级电容器与其他电子器件的集成化将有利于整个电子系统简洁化、超轻化和一体化的发展。

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近期,南开大学牛志强研究团队设计出一种全固态、一体化和可弯折的超级电容器与光检测器集成器件,本工作利用单壁碳纳米管薄膜和二氧化钛颗粒材料本身的特点巧妙地设计出一种独特的集成结构,其中碳纳米管薄膜作为超级电容器的两电极,同时其中一个电极与二氧化钛纳米颗粒相结合作为光检测的工作电极。这种特殊的结构不仅确保了集成器件具有超级电容器的储能行为(在扫速为20 mV s-1时,质量比容量为28 F g-1),同时器件对白光也表现出高的灵敏性,当集成器件受到光强度为40 mW cm-2的可见光照射时,灵敏度为24.7。更重要的是,即使集成器件处于180°的弯折状态,仍然表现出了稳定的电容行为和光检测能力,本工作将为储能器件与其它电子器件的可弯折化和集成化发展起到积极的推进作用。相关论文在线发表在Advanced Functional Materials(DOI: 10.1002/adfm.201604639)上。

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