对于硬目标穿透武器等而言，高G加速环境下的冲击检测和稳定能源供给是一大挑战。现有感知模块采用传感器+能源的独立架构，存在体积大、能效比低的问题。针对这一问题，清华大学、南京理工大学和中山大学的研究团队共同开发了一种功能一体化冲击敏感型自传感超级电容器，该电容器不仅具有储能功能，在受到高G冲击时，还能通过瞬时软短路机制实现外部冲击的检测，有效解决了传统感知模块体积大、能效比高的问题。

团队通过引入接触理论和力诱导的导电渗透模型，确定了电极表面粗糙度和强度对软短路形成的重要影响。为了制备出既具有优 秀电化学性能又能稳定诱导软短路形成的电极，团队采用了CEID（毛细管蒸发诱导干燥）方法制备了高密度多孔碳（HDPC）。CEID方法通过调控毛细管作用下的水蒸发过程，实现了石墨烯维持3D结构的致密化，所制得的HDPC材料不仅保持了优良的电化学性能，还具备了绝佳的力学强度。进一步提出一种双步固化方法，制备出高粗糙度HDPC电极。这种电极不仅有优异的比容量，在受到8000至31000 G高过载冲击时还能产生显著的电压响应信号。

基于HDPC电极的功能一体化自传感超级电容器，不仅在电化学性能上表现出色，还能灵敏地在受到冲击时生成独特的信号，为冲击脉冲计数提供了新的解决方案。采用该器件的计数系统，能依赖于电容器自身储能工作，比传统的冲击计数方案系统在尺寸、功耗和计数准确性等方面具有全面的优势。

戴可人，男，南京理工大学机械工程学院副研究员，入选第九届中国科协青年人才托举工程。长期从事智能引信微器件与微系统技术研究工作，主持国家自然科学基金、江苏省自然科学基金等项目。共发表SCI/EI论文60余篇，授权国家发明专利11项。其中以第一作者/共同一作/通讯作者在Nano Energy、Advanced Science等一区期刊发表论文16篇，Google学术被引用次数1600余次。担任中国微米纳米技术学会会刊Nanotechnology and Precision Engineering青年编委。

Huang J, Liu P, Wang Y, et al. Double-kill contribution of high-roughness high-density porous carbon electrodes to mechanically self-sensing supercapacitors. Nano Research, 2024, https://doi.org/10.1007/s12274-024-6607-4.