史上最小的微型超級電容器面世_風聞

文/觀察未來科技

      印度科學研究所的研究人員發表於《ACS Energy Letters》期刊的論文報告了迄今為止最小的微型超級電容器，該電容器使用了二維材料石墨烯和二硫化鉬（MoS2）。憑藉真正達到微米尺度的體積，以滿足當下可穿戴智能設備傳感器因尺寸縮小，對所依賴的儲能設備的體積縮小提出的更高要求。

據研究所儀器與應用物理學教授Abha Misra介紹，微型超級電容器是電池和電容器的混合體。電容器通過在由薄絕緣材料隔開的兩個導電表面上積累電荷來存儲能量；電池通過電化學反應將化學能轉化為電能。

在實驗中，她和同事使用了各種形式的石墨烯作為電極；同時用多層電極製作了這款微型超級電容器。每個電極由幾個2D MoS2薄片組成，上面覆蓋着幾個石墨烯薄片。一旦在二氧化硅基底上製作出層狀電極，他們就會用凝膠電解質覆蓋它們，所得到的電容具有1.8毫法拉/平方釐米（mF/cm2）。而雙電層則不僅在電極—電解質界面上形成，同時也在電極層之間形成，這將使電容猛增30倍，達到54mF/cm 2。另外，二維材料的優勢則在於它們是半導體。當研究人員從二氧化硅下方施加柵極電壓時，電子會被吸引到材料表面，將離子吸入MoS2和石墨烯片之間的空間。

“該超級電容器設備具有更高的電容值。”Misra説，鑑於這些設備使用凝膠電解質而不是液體，因此也可以更容易地與電子芯片集成。接下來，研究團隊還將計劃使用其他2D材料製造設備，以期進一步提高微型超級電容器的電容。