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電工所新型超級電容器研制成功已申請國家發(fā)明專利

作者： 2015年10月28日來源：互聯(lián)網(wǎng) 瀏覽量：

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日前，中國科學(xué)院電工研究所馬衍偉研究組制備出具有高面積比容量、優(yōu)異充放電循環(huán)性能和柔性性能的新型固態(tài)柔性超級電容器。相關(guān)研究結(jié)果發(fā)表于《先進(jìn)材料》，并已申請了國家發(fā)明專利。
　　電容器是電子設(shè)備中大量使用的電子元件之一，廣泛應(yīng)用于電路中的隔直通交，耦合，旁路，濾波，調(diào)諧回路，能量轉(zhuǎn)換，控制等方面。它是由兩塊金屬電極之間夾一層絕緣電介質(zhì)構(gòu)成。當(dāng)在兩金屬電極間加上電壓時，電極上就會存儲電荷，所以電容器是儲能元件。任何兩個彼此絕緣又相距很近的導(dǎo)體，組成一個電容器。平行板電容器由電容器的極板和電介質(zhì)組成。
　　而這次中國科學(xué)院電工研究所馬衍偉研究組制備出的是一種超級電容器，它與一般的電容器有所不同。超級電容器是一種電容量可達(dá)數(shù)千法拉的極大容量電容器。根據(jù)電容器的原理，電容量取決于電極間距離和電極表面積，為了得到如此大的電容量，要盡可能縮小超級電容器電極間距離、增加電極表面積，為此，采用雙電層原理和活性炭多孔化電極。
　　該研究團(tuán)隊(duì)將柔性超級電容器的關(guān)鍵成分電極—電解質(zhì)—電極層集成于單個柔性水凝膠薄膜上，形成一體化的新型器件結(jié)構(gòu)。與目前多層膜堆疊的傳統(tǒng)器件結(jié)構(gòu)相比，該結(jié)構(gòu)有利于凝膠電解質(zhì)離子在較厚電極層內(nèi)部的擴(kuò)散和提升電容器的力學(xué)耐彎折性能。
　　該新型結(jié)構(gòu)固態(tài)柔性超級電容器具有十分突出的面積比容量和優(yōu)異的充放電循環(huán)穩(wěn)定性（循環(huán)上萬次容量無衰減）。此外，連續(xù)彎折上千次，其電容性能沒有衰減。優(yōu)異的性能可望使這種新型柔性超級電容器應(yīng)用在下一代可穿戴電子設(shè)備的功率型儲能器件。

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