激光网3月18日消息，浦项科技大学、韩国工业技术研究所和建国大学的研究人员在弹性聚合物基板上使用液态金属集流体制造了高度可变形的石墨烯基微型超级电容器。
该团队使用液态金属合金共晶镓铟作为集流体，因为需要可变形集流体来制造可变形的MSC。在这种情况下，通常由金等脆性材料制成的集流体并不适合，因此该团队转向了“液态金属”，这种金属本身就具有液体和金属导电性的特性。
制造过程首先将EGaIn薄膜涂覆在可拉伸的苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯基板上，然后沉积石墨烯层作为活性电极材料。研究人员选择性地烧蚀石墨烯和EGaIn，通过使用激光获得交叉图案，与透明SEBS相比，这些材料具有很强的激光吸收能力。通过仔细调整激光强度，他们在不损坏底层弹性基材的情况下实现了精确的图案化。
事实证明，材料的选择对这种方法的成功至关重要。科学家们解释说，他们通过利用液态金属对激光波长的出色吸收，成功地实现了液态金属的图案化。调整激光的强度使他们能够防止激光引起的热量对基板造成的损坏，而石墨烯和液态金属都被激光烧蚀。
SEBS基板不吸收激光波长，可以承受烧蚀过程中产生的热量，从而可以创建电极间隙小至90μm的高分辨率图案。
由此产生的MSC表现出令人印象深刻的性能，实现了高达1336 μF cm的面电容-2同时保持良好的速率能力。重要的是，即使在 1000 次变形循环后，这些器件在各种机械变形下也没有表现出明显的退化。
为了展示其MSC的实际潜力，研究人员将一系列设备与发光二极管集成在一起，以创建可拉伸的照明系统。该系统在剧烈弯曲、扭曲和拉伸下保持稳定运行，展示了 MSC 可靠地为可变形电子设备供电的能力。
展望未来，该团队将寻求进一步的改进，并为未来的应用设想令人兴奋的可能性。虽然需要额外的工作来增强这些MSC中使用的凝胶电解质的机械耐久性，但使用激光图案化的液态金属电极代表了在开发真正可变形的储能解决方案方面迈出的重要一步。
