4月15日電(周慧吳蘭)合肥工業(yè)大學(xué)15日消息，該校化學(xué)與化工學(xué)院從懷萍教授課題組與中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)俞書宏教授研究團隊合作，成功研發(fā)了新型超級可伸縮電容器，在國際上首次實現(xiàn)了在充放電過程中的實時自修復(fù)。

該成果近日線發(fā)表在國際著名期刊《先進材料》上。據(jù)介紹，研究結(jié)果為研發(fā)智能柔性能源存儲器件提供了新的途徑，有望推動未來柔性、可穿戴電子器件的發(fā)展。

可伸縮超級電容器具有高機械柔性，能夠在彎曲和拉伸等復(fù)雜機械形變時依然保持結(jié)構(gòu)完整性和高導(dǎo)電性，可作為新型可穿戴電子器件和柔性仿生器件的儲能器件。而自修復(fù)性能對于電容器在發(fā)生機械損傷時自動修復(fù)其結(jié)構(gòu)而保持原有導(dǎo)電性和電化學(xué)性能尤為重要。然而，由于缺少有效的結(jié)構(gòu)設(shè)計和完整的器件構(gòu)型，目前的可伸縮超級電容器機械形變能力有限，且電容器電極層與電解質(zhì)層間易產(chǎn)生錯位，嚴重降低了器件容量和穩(wěn)定性，嚴重制約了柔性超級電容器的實際應(yīng)用。

針對這一難題，科研人員創(chuàng)新性地在單體引發(fā)聚合過程中引入動態(tài)金屬配位鍵，成功研發(fā)了具有優(yōu)異伸縮性能和光學(xué)、電學(xué)多重刺激響應(yīng)修復(fù)性能的納米復(fù)合水凝膠電極和電解質(zhì)。通過進一步在凝膠電極上化學(xué)焊接銀納米線薄膜作為集流體，該團隊實現(xiàn)了利用各層間豐富的金屬-硫配位作用，化學(xué)鍵合構(gòu)筑具有整體構(gòu)型的超級電容器。

研究證明，這一新型超級電容器具有卓越的柔性和可修復(fù)超級電容器性能。實驗結(jié)果表明，這一新型電容器的面電容值高達885mF/cm2，拉伸應(yīng)變可達原長的8倍。同時，基于電極和電解質(zhì)優(yōu)異的本征彈性和自修復(fù)性能以及一體化器件構(gòu)型設(shè)計，該電容器具備了快速的光自修復(fù)能力和高效的電學(xué)實時自修復(fù)能力。