今天的電子設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)外觀，因?yàn)檠芯咳藛T制造透明和靈活的電子元件，有朝一日可以完全改變黑色物體。為實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，一項(xiàng)新研究的研究人員開(kāi)發(fā)出了由碳納米管薄膜制成的透明，靈活的超級(jí)電容器。有朝一日，高性能設(shè)備可用于存儲(chǔ)從可穿戴電子設(shè)備到光伏設(shè)備的各種能源。

研究人員，Kanninen等人。來(lái)自芬蘭和俄羅斯的機(jī)構(gòu)在最近一期納米技術(shù)雜志上發(fā)表了一篇關(guān)于新型超級(jí)電容器的論文。

通常，超級(jí)電容器可以在給定體積或質(zhì)量下存儲(chǔ)比傳統(tǒng)電容器多幾倍的電荷，具有更快的充電和放電速率，并且非常穩(wěn)定。在過(guò)去幾年中，研究人員開(kāi)始致力于制造透明且靈活的超級(jí)電容器，因?yàn)樗鼈兛蓮V泛應(yīng)用于各種應(yīng)用中。

“潛在的應(yīng)用可以大致分為兩類：高審美價(jià)值的產(chǎn)品，如活動(dòng)樂(lè)隊(duì)和智能服裝，以及固有透明的最終用途，如顯示器和窗戶，”共同作者，阿爾托大學(xué)副教授TanjaKallio他目前是Skolkovo科學(xué)技術(shù)研究所的客座教授，他告訴Phys.org?！昂笳甙ǎ?，未來(lái)的應(yīng)用，如汽車(chē)和特種航天器的智能窗戶，自供電卷狀顯示器，自供電可穿戴光電子和電子皮膚?！?br/>
這里開(kāi)發(fā)的超級(jí)電容器類型稱為電化學(xué)雙層電容器，基于高表面積碳。這種材料的一個(gè)主要候選者是單壁碳納米管，因?yàn)樗鼈兙哂性S多吸引人的特性，包括大表面積，高強(qiáng)度，高彈性，以及承受極高電流的能力，這對(duì)快速充電和放電至關(guān)重要。

然而，迄今為止的問(wèn)題是碳納米管必須制備成薄膜以便用作超級(jí)電容器中的電極。目前制備單壁碳納米管薄膜的技術(shù)具有缺點(diǎn)，常常導(dǎo)致納米管缺陷，導(dǎo)電性受限和其他性能限制。

在這項(xiàng)新研究中，研究人員展示了一種使用一步氣溶膠合成方法制造由單壁碳納米管制成的薄膜的新方法。當(dāng)納入超級(jí)電容器時(shí)，薄膜具有迄今為止最高的透明度（92％），最高質(zhì)量比電容（178F/g），以及最高面積比電容（552μF/cm2）之一碳基，柔性，透明的超級(jí)電容器。這些薄膜還具有高穩(wěn)定性，這可以通過(guò)它們的電容在10,000次充電循環(huán)后不會(huì)降低的事實(shí)得到證明。

憑借這些優(yōu)勢(shì)，新設(shè)備展示了透明，靈活的超級(jí)電容器的開(kāi)發(fā)的持續(xù)改進(jìn)。未來(lái)，研究人員計(jì)劃進(jìn)一步提高能量密度，靈活性和耐用性，并使超級(jí)電容器可伸縮。

“在未來(lái)的電子產(chǎn)品中實(shí)現(xiàn)和迫切期待的一個(gè)更重要的特性是導(dǎo)電材料和組裝電子元件的可拉伸性，”合著者AlbertNasibulin說(shuō)，他是Skolkovo科學(xué)技術(shù)研究所的教授，也是阿爾托大學(xué)的兼職教授?！芭cTanja一起，我們正在研發(fā)一種新型的可拉伸透明單壁碳納米管超級(jí)電容器。我們相信，人們可以制造出基于碳納米管的原型，這種原型可以承受100％的伸長(zhǎng)率而不會(huì)降低性能。”