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       近日，合肥工業(yè)大學(xué)科研團(tuán)隊(duì)成功制備出一種高強(qiáng)度、自支撐、超薄石墨烯薄膜，并成功將該薄膜組裝為全固態(tài)柔性超級(jí)電容器，為下一代柔性電子器件的研發(fā)開辟了新路徑。國(guó)際著名學(xué)術(shù)刊物《細(xì)胞》記錄了這一成果。

       全固態(tài)柔性超級(jí)電容器可為可穿戴電子設(shè)備提供安全高效的電源，是新一代柔性電子器件的關(guān)鍵設(shè)備。然而，由于石墨烯納米片之間界面作用較弱，且缺少有效的組裝方法，研發(fā)具有超薄、透明、自支撐的石墨烯薄膜并用作全固態(tài)柔性超級(jí)電容器仍面臨巨大挑戰(zhàn)。該校懷萍教授科研團(tuán)隊(duì)通過(guò)設(shè)計(jì)優(yōu)化組裝體微納結(jié)構(gòu)和增強(qiáng)界面作用力相結(jié)合策略，采用宏觀尺度納米組裝技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了這一新型等級(jí)結(jié)構(gòu)的先進(jìn)材料的制備。

       據(jù)介紹，該薄膜僅由兩層氧化石墨烯單層膜組成，厚度僅為22納米，無(wú)需輔助材料即可實(shí)現(xiàn)自支撐，并可通過(guò)增減單層膜層數(shù)實(shí)現(xiàn)厚度和性能的可控調(diào)節(jié)。同時(shí)，該薄膜橫向尺寸達(dá)厘米級(jí)，具備可裁剪性和優(yōu)異的拉伸性，且對(duì)強(qiáng)酸強(qiáng)堿高度兼容。

       實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，由該薄膜組裝而成的全固態(tài)柔性超級(jí)電容器具有較高的體積電容值、良好的電機(jī)械穩(wěn)定性，展現(xiàn)了優(yōu)異的超級(jí)電容器性能。在循環(huán)充放電7500圈后，該薄膜電容值保留高達(dá)91.4%。