近日，西安交通大學機械工程學院邵金友教授課題組，發(fā)明的固態(tài)電解質(zhì)填充技術，改變了人們對固態(tài)超級電容器機械柔性和電學特性的認知，對任意多孔電極材料均具有普適性，將對全固態(tài)柔性超級電容領域產(chǎn)生重要影響，該研究成果于《自然•通訊》在線發(fā)表。

該研究揭示了固態(tài)超級電容器的力學和電學特性對固態(tài)電解質(zhì)填充的依賴關系，提出了一種全新的固態(tài)電解質(zhì)填充技術，使固態(tài)電解質(zhì)對多孔電極(如碳納米管多孔電極，及其導電聚合物的復合電極材料)的有效填充深度達到500μm以上，電容可隨電極厚度近似等比例增加而不再出現(xiàn)飽和現(xiàn)象，其電容值比傳統(tǒng)方法制造超級電容提高了45倍，達到2600mF/cm2量級，比目前國際同行報道的最大值高出5倍以上;新的填充技術同時賦予了柔性超級電器優(yōu)秀的機械穩(wěn)定性和電學穩(wěn)定性，循環(huán)彎曲5000次、充放電10000次后電容值保持95%以上。

全固態(tài)柔性超級電容器是一種典型的柔性電源，具有輕質(zhì)、無漏液、安全、可彎折的特點，是構成柔性電子系統(tǒng)、可穿戴電子設備的關鍵部件。然而學術界一直認為固態(tài)超級電容器的電學/力學性能會隨電極厚度的增加而迅速飽和/衰減，大厚度電極也因此被認為是固態(tài)超級電容器的禁區(qū)，其常用的電極厚度多為亞微米到數(shù)微米厚度，遠小于商用電極對厚度的需求(100μm-150μm)，限制了全固態(tài)柔性超級電容器的實際應用價值。

西交大邵金友教授課題組長期致力于以微納米尺度流體流變?yōu)橹饕夹g特征的微納制造工藝、裝備和器件開發(fā)方面的研究工作，獲得國家自然科學基金“納米制造的基礎研究”重大研究計劃集成項目、國家重點研發(fā)計劃等重大項目的支持，在電驅(qū)動納米壓印技術、柔性電子制造和智能結構與微納仿生制造等方向形成了鮮明的研究特色。