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  近年來，可穿戴電子設(shè)備，如智能手環(huán)、智能鞋墊、Google眼鏡、Apple手表和電子織物等的興起，使之迅速成為世界各國研究的熱點(diǎn)，并具有廣闊的市場空間。然而，作為驅(qū)動這些智能器件的柔性、便攜式儲能器件卻存在明顯的滯后和性能低效等問題，嚴(yán)重制約了新一代可穿戴智能電子產(chǎn)品的開發(fā)與應(yīng)用。作為一種新型能源存儲器件，線狀超級電容器兼具功率密度高、循環(huán)壽命長、可靠性高、環(huán)境友好、質(zhì)輕、柔軟、可與傳統(tǒng)的低成本和大規(guī)模織造工藝相兼容、便攜和可穿戴等諸多優(yōu)點(diǎn)，受到眾多研究者的廣泛關(guān)注。纖維電極作為線狀超級電容器的核心組成部分，是研究的重點(diǎn)和難點(diǎn)，其性能不僅取決于材料，還依賴于纖維的微結(jié)構(gòu)。然而，目前纖維電極的研究主要集中于材料方面，而忽略纖維微結(jié)構(gòu)的調(diào)控。

  針對這一問題，南京工業(yè)大學(xué)先進(jìn)材料研究院、國家級柔性電子材料與器件國際聯(lián)合研究中心、教育部柔性電子國際合作聯(lián)合實(shí)驗室、江蘇省柔性電子重點(diǎn)實(shí)驗室的孫庚志研究團(tuán)隊與新加坡南洋理工大學(xué)化學(xué)與生物醫(yī)藥工程學(xué)院的陳鵬課題組、材料科學(xué)與工程學(xué)院的張華課題組合作開發(fā)了一種新型結(jié)構(gòu)的復(fù)合纖維電極。該研究通過層層組裝的方式，將碳納米管（400μm長CNT）與化學(xué)還原的氧化石墨烯(rGO)復(fù)合，構(gòu)建具有層狀結(jié)構(gòu)的復(fù)合薄膜，經(jīng)加捻纏繞形成CNT/rGO/CNT復(fù)合纖維。由于纖維特有的層狀結(jié)構(gòu)以及CNT與rGO的高度取向性排列，該纖維表現(xiàn)出良好的機(jī)械柔韌性、電導(dǎo)率及可編織性。基于該復(fù)合纖維的全固態(tài)線狀超級電容器表現(xiàn)出優(yōu)異的倍率性能(1Acm-3的電流密度下容量可達(dá)24.1Fcm-3)及循環(huán)穩(wěn)定性(1Acm-3的電流密度循環(huán)10,000次容量保持率為83.3%)。器件的體積功率密度和能量密度分別高達(dá)2Wcm?3和6.45mWhcm?3。即使在對折條件下，該柔性器件的性能基本保持不變。因此，該全固態(tài)線狀超級電容器在柔性、可穿戴電子設(shè)備領(lǐng)域具有極大的應(yīng)用前景。該項成果不僅為高容量纖維電極的可控制備及線狀超級電容器性能的提高提供新的研究思路，同時具有很好的通用性，對構(gòu)建其它柔性器件具有借鑒意義。相關(guān)論文發(fā)表在Advanced Electronic Materials（DOI: 10.1002/aelm.201600102）上。

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