尽管人们对微型超级电容器(MSC)作为一种有前途的微电子电源越来越感兴趣,但其低面能密度一直困扰着实际应用。鉴于此,韩国延世大学Sang-Young Lee、蔚山科学技术院Jae Sung Lee等提出了手风琴式可折叠间充质体(af-MSCs),作为一种与传统材料驱动方法相反的单元结构策略。
本文要点:
(1)平面内MSC阵列的组成单元通过手风琴式折叠被紧凑地堆叠在受限的器件封装中。将MSC阵列中的能量存储(MSC电池)和折叠部分(电池之间的电互连)与中性平面控制的柔性疏水性纤维素纳米纤维(CNF)基底相结合,能够实现af-MSC。
(2)af-MSC实现了高面积集成密度(填充因子为81.1%)和按需(串联/并联)电池配置,这是由于在CNF基底上进行了微规模的直接墨水写入流变学调节的MSC电池成分。
(3)具有小型化占地面积(22.75 mm2)的af-MSC实现了卓越的面电化学性能(面能量密度为89.2 µWh cm−2),超过了先前报道的面内MSC。
Lee, K.-H., Kim, S.-W., Kim, M., Ahn, D. B., Hong, Y.-K., Kim, S.-H., Lee, J. S., Lee, S.-Y., Folding the Energy Storage: Beyond the Limit of Areal Energy Density of Micro-Supercapacitors. Adv. Energy Mater. 2023, 2204327.
DOI: 10.1002/aenm.202204327
https://doi.org/10.1002/aenm.202204327