柔性自充电电容器系统兼具发电和储能功能，被认为是为柔性自供电电子产品提供动力的一种很有前途的解决方案。

近日，韩国岭南大学Jungho Ryu，韩国科学技术院Keon Jae Lee，釜庆大学Geon-Tae Hwang报道了一种利用气溶胶沉积纳米弛豫铁电体Pb(Mg_1/3Nb_2/3)O₃−PbTiO₃（PMN-PT）电容器和压电Pb(Zr_x,Ti_1−x)O₃（PZT）收集器来实现柔性自充电、超快和高功率密度（SUHP）电容器系统的新策略。

文章要点

1）研究人员首先利用商用的PZT颗粒（平均粒径约为100 μm），在室温下通过AD工艺在不同的蓝宝石衬底上分别沉积了PZT和PMN−PT薄膜，合成了0.9PMN-0.1PT颗粒。其次，采用无机基激光剥离（ILLO）技术将蓝宝石晶片上的两种结晶陶瓷薄膜转移到单一的聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）聚合物基板上。最后，在柔性PZT和PMN-PT层上分别沉积了Au交指电极（IDEs）和金属−绝缘体−金属（MIM）电极，展示了在PET上的SUHP电容器系统，随后用光固化PU环氧树脂钝化了该电容器系统，以实现机械和电气保护。

2）所设计的柔性SUHP电容器系统在人体手指的生物机械弯曲力作用下，可以产生172 V的开路电压和21 μA的短路电流。这种能量可以储存在集成的柔性电容器部分，然后在480 ns的超快时间内以2.58 J/cm³的高能量密度放电。此外，柔性SUHP电容器的高功率密度为5.38 mW/cm³，从而突显了所提出的自充电和储能方法可能是驱动未来柔性脉冲功率电子器件的一种有效途径。

参考文献

Mahesh Peddigari, et al, Flexible Self-Charging, Ultrafast, High-Power-Density Ceramic Capacitor System, ACS Energy Lett. 2021

DOI: 10.1021/acsenergylett.1c00170

https://doi.org/10.1021/acsenergylett.1c00170