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超級電容器具有電池的電量，并且能夠維持電量很長一段時間。過去研究人員試圖采用金屬和高分子混合材料來制備固態(tài)微型超級電容器，但是其續(xù)航能力不能滿足實際需要。而最近，采用石墨烯和碳納米管制備的固態(tài)微型超級電容器效果也是乏善可陳。
由Young Hee Lee帶領(lǐng)的一只國際研究團隊開發(fā)了一種新技術(shù)，這種技術(shù)制備的固態(tài)微型超級電容器則很好地解決了之前的問題，具有很好的效果。當我們進行新的復(fù)雜的設(shè)計時，最好的靈感往往來自于大自然。該團隊對其電容器薄膜結(jié)構(gòu)進行了修飾，從而有利于離子擴散至石墨烯表面。
石墨烯等新材料通過電池續(xù)航能力測試
為了獲得這樣的形狀和結(jié)構(gòu)，該團隊將氫氧化銅納米線與石墨烯膜相互復(fù)合。經(jīng)過多層復(fù)合之后，他們獲得了想要的厚度，然后在酸性溶液中浸泡，從而可以溶解納米線，而納米管壁則仍然保留下來。為了合成固態(tài)微型超級電容器，首先薄膜應(yīng)用到薄塑料層上，而且覆蓋金片層。沒有被金片層覆蓋的部分則被侵蝕掉，從而只留下金片覆蓋的部分。然后在垂直于金帶的方向加入金，并采用導電凝膠進行填充，然后進行固化，最后完成剝離。
該團隊的測試結(jié)果令人驚嘆。除了其超級強大的能量密度以外，該薄膜的靈活度非常高，而且經(jīng)過首次使用以后其電容更高。其能量密度是當前商用超級電容器的10倍。該固態(tài)微型超級電容器的電子特性比目前類似鋰電池幾乎高5級，可以和目前的超級電容器相媲美。
在未來，消費者更傾向于使用固態(tài)微型超級電容器而不是電池。而在光以及能量存儲方面具有更長的壽命和更快的電子傳輸速度。該團隊的開發(fā)的固態(tài)微型超級電容器具有廣闊的應(yīng)用領(lǐng)域，包括醫(yī)療設(shè)備，微型機器人等。如果工程師利用材料的便攜性，那么這種固態(tài)微型超級電容器甚至可用于可穿戴設(shè)備。
