近日，中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所二維材料與能源器件研究組研究員吳忠?guī)泩F(tuán)隊與中國科學(xué)院金屬研究所研究員任文才團(tuán)隊合作，通過掩膜版協(xié)助一步過濾法制備出具有疊層結(jié)構(gòu)的二維黑磷烯與石墨烯復(fù)合微電極。該電極可直接轉(zhuǎn)移到柔性基底作為平面超級電容器，在離子液體中顯示出優(yōu)異的能量密度和良好的機(jī)械柔韌性。相關(guān)研究成果發(fā)表在《美國化學(xué)會-納米》（ACS Nano）雜志上（DOI：0.1021/acsnano.7b03288）。

　　可穿戴和便攜式電子產(chǎn)品的快速發(fā)展，極大地促進(jìn)了現(xiàn)代社會對高能量密度、輕量便攜化、柔性化的儲能器件的需求。平面超級電容器由于其具有厚度薄、體積小、功率密度高、循環(huán)壽命長等優(yōu)點被認(rèn)為是集成電子器件中重要的微電源儲能器件而備受關(guān)注。然而，以往制備平面化微型電容器的制備工藝復(fù)雜，通常需要采用光刻蝕、等離子體刻蝕等較為苛刻的技術(shù)手段，因此，發(fā)展出一種簡單、高效制備高性能平面型微型化超級電容器的方法十分必要。

　　最近，該研究團(tuán)隊利用高導(dǎo)電的石墨烯納米片和高容量的黑磷烯納米片為電極材料，在平行交叉模板協(xié)助下，通過簡單的一步過濾法構(gòu)筑出具有疊層結(jié)構(gòu)的、高導(dǎo)電石墨烯/黑磷烯圖案化的復(fù)合微電極，將該電極應(yīng)用于平面型超級電容器，在離子液體中表現(xiàn)出較高工作電壓（3V）和能量密度（11.6mWh/cm3）。此外，在高度彎曲狀態(tài)下，該平面超級電容器仍能保持良好的性能。這種器件加工策略不僅簡單易行，而且在器件制備過程中無需加入常規(guī)的金屬集流體、內(nèi)部互聯(lián)或接觸體，可構(gòu)筑模塊化器件，進(jìn)而獲得高的容量和輸出電壓。

　　上述工作得到國家自然科學(xué)基金、國家重點研發(fā)計劃、國家青年千人計劃、遼寧省自然科學(xué)基金、博士后基金等項目的資助。

科學(xué)家實現(xiàn)一步法高效制備石墨烯/黑磷烯平面超級電容器