近日，深圳大學醫學部生物醫學工程學院蘇磊教授和日本東京大學工學院龔偉研究員在Elsevier期刊Nano Energy（影響因子17.6，中科院一區，TOP期刊）上發表了題為“Wire-shaped, all-solid-state, high-performance flexible asymmetric supercapacitors based on (Mn,Fe) oxides/reduced graphene oxide/oxidized carbon nanotube fiber hybrid electrodes”的研究論文。醫學部碩士生遲貴林為第一作者，蘇磊教授、龔偉研究員為共同通訊作者，深圳大學為第一單位。

隨著柔性電子設備的快速發展，如可穿戴設備、植入式醫療設備等，對小型化、輕量化且具有良好機械耐久性和高能量存儲性能的能量供應設備的需求日益增長。纖維狀柔性超級電容器（SC）的體積小、重量輕、柔性好，可以方便地集成到衣物或皮膚上，而不會對用戶造成不適，從而提高穿戴舒適性。同時，SC具有快速充放電速率、高功率密度和長循環壽命等特性，結合其可穿戴特性，可以顯著提升柔性電子設備的性能和用戶體驗。

本工作采用電化學法在活化碳納米管纖維電極上構筑了三維還原氧化石墨烯網絡，再將二氧化錳電沉積到石墨烯薄片及片層間和碳納米管纖維束內，制備了柔性纖維狀正極。再以同樣方式在碳納米管纖維基底上制備了氧化鐵/石墨烯復合電極，作為負極，進而組裝了準固態柔性非對稱超級電容器（ASC），并為其開發了USB充電器。該準固態纖維狀柔性ASC具有59.2 F cm^-3(171 mF cm^-2)的高比電容，和26.7 mWh cm^-3的高能量密度，并具有良好的柔性和長循環性能。本工作將促進Mn、Fe基柔性不對稱超級電容器的技術發展，推動其在可穿戴電子設備及植入式醫療電子設備中的應用，有助于這些柔性電子設備減少能量損耗，提高設備能效。

圖纖維狀柔性不對稱超級電容器組裝示意圖

該研究得到了深圳市重點實驗室平臺項目等項目的支持。

原文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.nanoen.2023.108887

（來源 深圳大學醫學部）