智能和可穿戴电子产品对灵活的便携式电源产生了巨大的需求，但同时实现高电化学性能和显著灵活性的可穿戴电池/超级电容器的规模化生产仍然是一个巨大的挑战。

近日，中科院电工研究所马衍伟研究员，王凯副研究员，国家纳米科学中心魏志祥研究员报道了一种可扩展的方法来制备可穿戴的固态锂离子电容器（LIC），通过从材料到器件结构的协同工程实现了优异的性能。

文章要点

1）研究人员采用独特的自蔓延高温合成技术（SHS）制备了一维碳纳米纤维与二维碳纳米片焊接而成的掺氮多层碳（HC），表现出优异的电化学性能。随后，受折纸工艺的启发，采用兼容、可扩展的后压印技术，设计了基于上述材料的波形LIC冲压单元。

2）有限元分析(FEA)证实，这种波形结构可以有效地抵消冲头单元的弯曲应力。

3）可穿戴的固态LIC冲压单元具有高能量密度、长循环稳定性和卓越的灵活性。

这项研究展示了可扩展制造可穿戴储能系统的巨大应用前景。

Yanan Xu, et al, Scalable Production of Wearable Solid-State Li-Ion Capacitors from N-Doped Hierarchical Carbon, Adv. Mater. 2020

DOI: 10.1002/adma.202005531

https://doi.org/10.1002/adma.202005531