项目背景微型超级电容器作为新型环保储能器件,因其高功率密度、快速充放电速率和长循环寿命等优良特性而备受关注,但是其较低能量密度限制了其在可穿戴和便携式电子设备中的广泛应用。本项目采用石墨烯与金属氧化物构筑的复合物,成功配置了用于制备高能量密度超级电容器的电子浆料。在该复合结构中,高质量大比表面积石墨烯和高电容性金属氧化物,分别发挥各自的电化学和结构优势,给予超级电容器高功率密度和优异稳定性的同时,使得整个器件能量密度高达18 Wh/kg。同时,该复合材料配置成的高质量电子油墨,可被应用于丝网、凹版等印刷工艺而印制成可穿戴柔性微型能源存储器件。技术创新点1) 高比表面积石墨烯,保证了可以在不牺牲离子扩散通道和电子传递的情况下,实现金属氧化物纳米颗粒的有效负载。2) 相互交联的石墨烯高导电框架提供了优异的电子传递通道3) 分层多孔结构确保了高离子扩散速率,石墨烯片与金属氧化物的强结合能力,提供了石墨烯与金属氧化物之间的电化学协同效应,使得超级电容器具有高功率密度和长循环稳定性的同时,具有高能量密度。