作为一种新型前沿储能器件,微型超级电容器仍然面临着一系列亟待解决的问题和挑战。首先,如何实现微型超级电容的规模化制备。虽然传统的超级电容器制备技术已经相对成熟,但大规模、阵列化制备微型超级电容器的技术仍然不足。这其中涉及到具有优异电化学性能电极的规模化制备、电极—电解质界面的耦合和匹配、高效率和高精度微纳加工技术的开发。在规模化的制备过程中,微小的差异都会严重影响微型超级电容器的性能。因此,必须建立严格的评价机制,确保每个器件都符合规定的标准。
另一方面,虽然微型超级电容器有很高的集成潜力,但其能量密度低的缺点,无法长时间供能,在实际应用存在一定局限性。当前,微型超级电容器的应用还处在探索阶段,主要集中在多功能化和与各类系统的集成应用。
本文主要围绕微型超级电容器的规模化制备和实际应用两方面,详细论述了微型超级电容器规模化制备的设计准则、材料的规模化合成与制备、微型器件的加工技术、器件性能评估以及微型超级电容器的实际应用。最后,我们对微型超级电容器的未来发展和面临的挑战,提出了一些见解。
Yanting Xie, Prof. Haitao Zhang, Prof. Haitao Hu, Prof. Zhengyou He
Chemistry – A European Journal
DOI: 10.1002/chem.202304160