移动互联网时代，智能手机等设备的屏幕越做越大，研发可卷曲、可折叠的便携电子产品已成为趋势。然而，固定形状的电池限制了可折叠电子产品的发展， 亟需开发相应的柔性储能器件。天津大学赵乃勤教授课题组与天津工业大学康建立教授合作，研发成功了迄今最薄的碳纳米材料薄膜超级电容器，其厚度仅为A4纸 的三分之一（约30微米），柔韧、轻盈，是可穿戴设备的理想电源。

厚度仅为A4纸的三分之一  可嵌入服装作为电源

      “轻质超薄”是这款超电容的显著特点。为获得高的器件综合性能，该研究团队从器件结构优化设计出发，使其兼具超高能量密度和功率密度。他们先采用化学气相沉积法一步制备了一种柔韧多孔碳纳米纤维/超薄石墨层杂化薄膜，再以固态电解质封装两片杂化薄膜得到全固态自支撑薄膜超电容。

       该超电容厚度只有A4纸厚度的三分之一左右，且有很好的柔韧性。经过优化结构设计，该器件整体的体积能量密度和功率密度比目前已报道的同类超电 容可以高出几个数量级，这对于空间有限的微电子器件来说尤为重要。该超电容每平方米重量仅为58克，未来可将多片超电容嵌入到衣服中，使得平时穿的衣服变成可以给电子产品供电的“电源”，穿在身上几乎不增加负重，且便于携带。

       同时，整个器件还具有很好的抗变形性和循环稳定性，充放电循环5000次后电容量还保持在96%以上（而锂电池在充放电循环1000次左右后电 极性质会发生变化，使用中会出现电量不足的情况）。此外，锂电池的安全问题也成为目前人们关注的重点，该超电容采用全固态设计理念，当其遭受撞击或者损坏 时不会有液体外泄情况发生，极大程度上提高了产品的安全性。该超电容同时具备一般超电容使用寿命长、充放电速度快等优势，在可穿戴电子器件和微器件领域具 有很好的应用前景，成果实现产业化后将会有力推进相关电子产业的升级换代。

天津大学材料科学与工程学院金属材料系教授、博导，金属材料系系主任，中国复合材料学会理事，天津X射线研究会副理事长，Email：nqzhao@tju.edu.cn

个人主页：http://mse.tju.edu.cn/teacher_detail.php?id=2&block=d2

研究方向：金属基复合材料和纳米材料

主要承担项目：

1、国家自然科学基金项目，2011.01-2013.12铜基板上垂直排列CNT-Ag复合层的设计及其电接触性能的研究；

2、天津市应用基础与前沿技术研究计划一般项目，2014.04-2017.03，柔性三维纳米多孔石墨烯/CNTs/MnO2电极的设计与应用；

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