美开发出0.2mm超薄柔性电容器

美开发出0.2mm超薄柔性电容器

       美国莱斯大学（Rice University）面向可穿戴终端开发出了厚度仅0.2mm的超薄柔性双电层电容器（也称超级电容器，英文发布资料），直径约为2cm。代表电容性能的输出密度为112kW/kg，代表二次电池性能的能量密度为384Wh/kg，均高于现有的普通双电层电容器和二次电池产品。其主要材料为多孔质氟化镍（NiF2），基板采用PET树脂。进行1000次弯曲测试和1万次充放电测试后，静电容量比原来减少了24％。

       开发出这款双电层电容器的是莱斯大学化学专业教授James Tour的研究团队。双电层电容采用由多孔质NiF2层（900nm厚）、作为电极的金铬（Au/Cr）层以及PET基板将在固体电解质片材夹在中间的结构。电解质采用在聚乙烯醇中加入了氢氧化钾的材料。

       大致的制作流程是，首先在基板上形成Ni层，对其进行蚀刻后开多个直径约为5nm的通孔，同时使Ni反应生成NiF2。然后去掉基板，使其与电极一起夹住电解质。即使在1万次充放电后，也没有发现多孔质结构有劣化现象，电极和电解质的界面也没有出现较大的变化。James Tour表示，“这种双电层电容器虽然结构极为简单，但输出密度等性能非常好。已经准备量产，正在与多家厂商进行洽谈”。