近日，中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所二維材料與能源器件研究組研究員吳忠?guī)泩F(tuán)隊(duì)利用紫外光還原氧化石墨烯技術(shù)，一步法實(shí)現(xiàn)了氧化石墨烯的還原與石墨烯圖案化微電極的構(gòu)筑，批量化制備出不同構(gòu)型的微型超級(jí)電容器。相關(guān)研究成果發(fā)表在ACS Nano（DOI：10.1021/acsnano.7b01390）上。

　　柔性化、微型化、智能化電子產(chǎn)品的快速發(fā)展，促進(jìn)了微型超級(jí)電容器等儲(chǔ)能器件的進(jìn)步。傳統(tǒng)微納加工技術(shù)，如濕法光刻，操作繁瑣、過程復(fù)雜、成本較高，不適宜批量化生產(chǎn)。此外，以氧化石墨烯為前軀體制備的微型超級(jí)電容器，還需要增加化學(xué)還原或熱還原等步驟。因此，高效、低成本、大規(guī)模生產(chǎn)石墨烯微型超級(jí)電容器件技術(shù)仍面臨諸多挑戰(zhàn)。

　　該研究團(tuán)隊(duì)利用紫外光還原氧化石墨烯技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了氧化石墨烯的高效還原與石墨烯微電極的圖案化一步完成，并批量化制備出不同構(gòu)型的微型超級(jí)電容器。與現(xiàn)有制備技術(shù)，如濕法光刻、噴涂打印不同，該技術(shù)具有操作流程簡單、成本低、條件溫和等特點(diǎn)，并能夠高效構(gòu)建出不同構(gòu)型、集成化的微型功率源。制備得到的電容器在離子液體中表現(xiàn)出較高的掃描速率（200V/s）、能量密度（7.7mWh/cm3）和功率密度（312W/cm3）。該工作為一步法簡化制備石墨烯微型超級(jí)電容器提供了新思路，并證實(shí)了可通過調(diào)控薄膜電極與電解液界面的浸潤性能顯著提高器件的電化學(xué)性能。

　　上述工作得到國家自然科學(xué)基金、國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、國家青年千人計(jì)劃、遼寧省自然科學(xué)基金等項(xiàng)目的資助。

大連化物所光還原石墨烯微型超級(jí)電容器研究獲進(jìn)展