近日，哈工大機(jī)電學(xué)院楊立軍教授團(tuán)隊(duì)基于超快激光技術(shù)精確調(diào)控平面非對(duì)稱電極性能，研究成果以《高精度容量匹配的皮秒紫外激光圖案化面內(nèi)非對(duì)稱微型超級(jí)電容器》（Picosecond UltravioletLaser Patterned In-Plane Asymmetric Micro-Supercapacitors with High-PrecisionCapacity Matching）為題發(fā)表在《儲(chǔ)能材料》（Energy Storage Materials）上，為高性能微儲(chǔ)能器件的制備提供新思路。
便攜式可穿戴微電子器件的快速發(fā)展對(duì)柔性電化學(xué)微儲(chǔ)能器件性能提出更高要求，組裝非對(duì)稱超級(jí)電容器是提高其能量密度的合理策略。然而，在制備平面非對(duì)稱電極過程中，傳統(tǒng)的3D打印、光刻、掩膜板輔助、手工組裝等方法通常存在電極叉指分辨率低、步驟復(fù)雜、成本高等缺點(diǎn)。此外，非對(duì)稱電極的高精度容量匹配是最大化其工作電壓窗口、進(jìn)一步提升超級(jí)電容器能量密度的關(guān)鍵。
針對(duì)上述問題，團(tuán)隊(duì)基于激光技術(shù)的靈活性，通過皮秒紫外激光精細(xì)刻蝕和激光直寫技術(shù)，在聚酰亞胺薄膜基底上制備了非對(duì)稱微型超級(jí)電容器，提出用變指寬策略對(duì)正負(fù)極電容進(jìn)行調(diào)控，通過循環(huán)伏安原位探測(cè)和電化學(xué)性能對(duì)比確定最佳叉指線寬比，實(shí)現(xiàn)了正負(fù)極電容的高精度匹配。通過該方法制備的非對(duì)稱超級(jí)電容器獲得了1.2伏的工作電壓窗口，高精度匹配后的能量密度提升到匹配前的1.9倍。該研究中非對(duì)稱電極制備和容量匹配策略為平面非對(duì)稱超級(jí)電容器的研究提供了新視角。
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