【写作竞赛】可拉伸、高集成度的单壁碳纳米管超级电容器

可拉伸的电子器件由于其在生物医疗(如电子化“皮肤”)、电子(如可穿戴式电子设备如苹果公司新注册的“Bi-Stable环弹性屏幕”、电子纸显示器)、电源(如便携电池)等领域展现出的绝佳应用前景而倍受关注。而作为这些电子设备重要组成部分,其能量的储存和供给单元也需要提供良好的可拉伸性。

来自新加坡南洋理工大学的研究人员巧妙地利用卷曲的具有网状结构的单壁碳纳米管(buckled Single-Walled Carbon Nanotube)膜结合具有优异力学性能的H2SO4-PVA胶作为电解质和隔膜,成功研制出具有超强伸缩性、高集成度的超级电容器(Supercapacitors)的储能装置,用于弥补弹性电子产品急需的能量来源。该研究工作发表在Advanced Materials上。

这种卷曲的具有网状结构的单壁碳纳米管(buckled Single-Walled Carbon Nanotube)所形成的薄膜具有良好的力学和电学性能,其电导率即使在140%的拉伸条件下仍然能够保持不变。研究人员利用制备好的碳纳米膜作为电极,选择可形变的机高分子polyvinyl alcohol (PVA) 胶隔膜,这样的设计使得即使在120%的拉伸张力作用下,电容器的性能也不会发生改变,并且在受到140%的反复拉伸应变时,可以保持稳定的、良好的供电能力,并使其在可拉伸电子器件领域具有广阔的应用前景。