中國(guó)粉體網(wǎng)訊  電子器件的日益小型化和柔性化要求儲(chǔ)能器件必須具備輕質(zhì)、柔性，并能夠在有限空間內(nèi)最大程度地發(fā)揮高電化學(xué)性能。因此，探尋具有高體積比性能的柔性儲(chǔ)能器件成為關(guān)鍵。柔性超電容因其具有高功率密度和長(zhǎng)使用壽命受到人們的廣泛關(guān)注。為了兼顧功率密度和能量密度，人們通常將具有高導(dǎo)電性的碳納米材料和具有高比容量的過渡金屬氧化物復(fù)合，以期獲得優(yōu)異的電化學(xué)性能。然而，碳納米材料較低的比容量在一定程度上降低了復(fù)合電極材料整體的電化學(xué)性能。因此，尋求高比表面積、高導(dǎo)電性、輕質(zhì)、體積可忽略的自支撐體來復(fù)合過渡金屬氧化物是獲得高能量密度和功率密度超電容的關(guān)鍵。 

近期，天津大學(xué)趙乃勤教授課題組利用納米多孔銅為模板原位合成了三維管道狀納米多孔石墨烯薄膜（3D-DG），其孔徑分布為500 ~ 800nm，石墨烯片層少于5層，并展現(xiàn)了良好的柔韌性。在此基礎(chǔ)上，利用電化學(xué)沉積的方法在3D-DG內(nèi)外表面均勻沉積了二氧化錳（MnO2），可達(dá)復(fù)合電極（3D-DG@MnO2）總量的90.5 wt%，從而大幅提高整體電極的電化學(xué)性能。 

爾后，課題組利用納米多孔銅催化氫化石墨高溫裂解，合成了連續(xù)異質(zhì)結(jié)構(gòu)的納米多孔石墨烯膜（3D-npG），并以此為負(fù)極材料，3D-DG@MnO2為正極材料，PVA/LiNO3為凝膠電解質(zhì)，組裝成非對(duì)稱柔性超電容（ASCs）。組裝后的ASCs的厚度僅有50μm左右，電壓窗口可擴(kuò)展至2V，表現(xiàn)出優(yōu)異的體積能量密度（28.2 mWh cm-3）和功率密度（55.7 W cm-3）。ASCs在循環(huán)5000次之后容量仍然能夠保持在~92%。僅使用一片ASCs就可以同時(shí)點(diǎn)亮25盞紅色LED燈。