微孔石墨烯薄膜

面电容 40.8 mF cm⁻²

双阶段紫外激光诱导活化在聚酰亚胺上原位生长出高比表面积微孔石墨烯，孔隙分布多级，微型超级电容器性能超越非活化器件。

刘辉龙 · Yu, Zheng · Zimin, Chen · Zhiwen, Xiao · Litian, Gan · 陈云 · Yu, Xiao · 陈新

Chemical Engineering Journal 2025

参数信息

比表面积

1589 m² g⁻¹

面电容

40.8 mF cm⁻²

激光扫描速度

40 mm s⁻¹

技术优势

高比表面积微孔石墨烯

通过双阶段激光处理，在聚酰亚胺基底上原位生长出比表面积高达 1589 m² g⁻¹ 的微孔石墨烯薄膜，有利于提高电容性能。

面电容超越非活化器件

所制备的微型超级电容器在 0.05 mA cm⁻² 电流密度下获得最大面电容 40.8 mF cm⁻²，超过传统非活化石墨烯器件。

空气中一步制备

利用超快紫外激光在空气中直接于聚酰亚胺基底上原位生长微孔石墨烯，无需额外活化步骤或惰性气氛。

应用场景

• 柔性微型超级电容器：原位生长的高比表面微孔石墨烯可直接用作柔性微型超级电容器电极，提升器件性能。
• 可穿戴储能：在聚酰亚胺上柔性集成的微孔石墨烯薄膜适合弯曲和穿戴，为可穿戴设备提供高电容储能。
• 片上储能器件：面电容高达 40.8 mF cm⁻²，微孔石墨烯可集成到片上微型超级电容器中，缩小器件尺寸仍保持高电容。
• 柔性电子：在柔性聚酰亚胺基底上直接生长石墨烯，适合与柔性电路和传感器集成供电。