元素百科为您介绍大连化学研究所率先开发全固态柔性平面锂离子微型电容器。近日，中国科学院大连化学物理研究所研究员吴忠帅二维材料与能源设备研究小组与中国科学院院士包信和团队、清华大学深圳研究生院副教授何艳兵合作，开发了一种能量密度高、柔性好、高温稳定性优异、高度集成的全固态平面锂离子微型电容器。
近年来，可穿戴、便携式电子设备和微机电系统（如微机器人、微传感器）正朝着轻、短、多功能集成的方向快速发展，极大地促进了现代社会对高功率密度、高能量密度、灵活性、模块化集成的需求。由于锂离子电池的高能密度和超级电容器的高功率密度，传统的锂离子电容器备受关注。然而，其三明治堆叠结构的装置构型极大地限制了其机械灵活性、高温性能和模块化集成能力。
最近，该研究小组率先开发了一种全固态柔性平面锂离子微型电容器的新概念。微电容器以高导电石墨烯为集流体，以高压离子凝胶为电解质，以纳米钛酸锂为负极，以活化石墨烯为正极，构建高离子电子传导的平面交叉指微电极，然后在一个基础上组装全固态锂离子微电容器。锂离子微型电容器具有53.5的高能密度mWh/cm3，高于目前报道的锂膜电池和微型超级电容器。同时，锂离子微电容器具有优异的循环稳定性，6000次循环后电容保持率为98.9%；具有高温电化学稳定性，80°在C条件下稳定工作；而且具有优异的机械灵活性，在各种弯曲和扭曲状态下基本没有衰减。此外，锂离子微型电容器具有良好的模块化集成能力，可有效调节输出的工作电压和容量，无需金属连接器。因此，这项工作为开发灵活、小型化、智能化的储能设备提供了新的策略。
