近日，深圳大学医学部生物医学工程学院苏磊教授和日本东京大学工学院龚伟研究员在Elsevier期刊Nano Energy（影响因子17.6，中科院一区，TOP期刊）上发表了题为“Wire-shaped, all-solid-state, high-performance flexible asymmetric supercapacitors based on (Mn,Fe) oxides/reduced graphene oxide/oxidized carbon nanotube fiber hybrid electrodes”的研究论文。医学部硕士生迟贵林为第一作者，苏磊教授、龚伟研究员为共同通讯作者，深圳大学为第一单位。

随着柔性电子设备的快速发展，如可穿戴设备、植入式医疗设备等，对小型化、轻量化且具有良好机械耐久性和高能量存储性能的能量供应设备的需求日益增长。纤维状柔性超级电容器（SC）的体积小、重量轻、柔性好，可以方便地集成到衣物或皮肤上，而不会对用户造成不适，从而提高穿戴舒适性。同时，SC具有快速充放电速率、高功率密度和长循环寿命等特性，结合其可穿戴特性，可以显著提升柔性电子设备的性能和用户体验。

    本工作采用电化学法在活化碳纳米管纤维电极上构筑了三维还原氧化石墨烯网络，再将二氧化锰电沉积到石墨烯薄片及片层间和碳纳米管纤维束内，制备了柔性纤维状正极。再以同样方式在碳纳米管纤维基底上制备了氧化铁/石墨烯复合电极，作为负极，进而组装了准固态柔性非对称超级电容器（ASC），并为其开发了USB充电器。该准固态纤维状柔性ASC具有59.2 F cm^-3 (171 mF cm^-2)的高比电容，和26.7 mWh cm^-3的高能量密度，并具有良好的柔性和长循环性能。本工作将促进Mn、Fe基柔性不对称超级电容器的技术发展，推动其在可穿戴电子设备及植入式医疗电子设备中的应用，有助于这些柔性电子设备减少能量损耗，提高设备能效。

图 纤维状柔性不对称超级电容器组装示意图

该研究得到了深圳市重点实验室平台项目等项目的支持。

原文链接：https://doi.org/10.1016/j.nanoen.2023.108887