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基于中空石墨烯/导电聚合物纤维电极的高能量密度纤维状电容器
可穿戴柔性电子设备在智能皮肤、交互式电子设备和可拉伸集成电路等多个领域具有广阔的应用前景。而相比于传统平面柔性电容器，纤维状电容器具有体积小、质量轻、可集成度高的优点，更加容易集成到各类可穿戴电子设备中，是一种较为理想的可穿戴电子设备的电源器件，但是其较低的能量密度和有限的机械性能仍是亟待解决的重要瓶颈。
近期，中物院化工材料所的程建丽、王斌研究员和复旦大学的彭慧胜教授采用限域气体自驱动组装的方法，以石墨烯和PEDOT导电聚合物为原料，成功研发出一种具有中空结构的纤维状超级电容器的复合电极。相比于实心复合纤维电极，中空复合纤维电极不但具有高达631 MPa的拉伸强度和4700 S m-1的电导率，同时具有内外双层的电极/电解液接触界面，呈现出显著增大的比电容和能量密度。并进一步结合理论计算，深入研究了其性能提升的本质，阐明了电极/电解液接触面积与其电极电容之间的构效关系。
由中空复合纤维电极所组装的超级电容器，呈现出优异的电化学性能和柔性，在0.08mA cm-2的电流密度下，其面积比电容和比能量密度分别高达304.5 mF cm-2和27.1 µW h cm-2，也表现出优异的长周期循环稳定性（循环10000次后仍能保持96%）。而且在不同的弯曲角度和连续弯曲500次，器件的充放电性能没有明显变化，有望用作可穿戴柔性电子设备中。相关成果最近发表在材料领域权威期刊《Advanced Materials》上，并被选为封面论文。
http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.201600689/abstract
原文：A Fiber Supercapacitor with High Energy Density Based on Hollow Graphene/Conducting Polymer Fiber Electrode
Adv. Mater., 2016, 28, 3646-3652, DOI: 10.1002/adma.201600689