芬蘭阿爾托大學(Aalto University)和俄羅斯斯科爾科沃理工學院(Skolkovo Institute of Science and Technology)的研究人員開發出一種完全透明的電化學雙層電容器,在電極部份利用了單壁碳奈米管(SWCNT)薄膜。

這一研究成果發表在「基於單壁碳奈米管薄膜的透明與軟性高性能超級電容器」(Transparent and flexible high-performance supercapacitors based on single-walled carbon nanotube films)一文中,所取得的SWCNT薄膜能表現出極大的電容率(178F g−1或552μF cm−2)、高光學透明度(92%)以及高達10,000次的充電/放電週期。這些特性使得SWCNT薄膜極其適用於設計靈活且高性能的透明軟性能量儲存元件,從而應用於顯示器、感測器或太陽光電(PV)電池等應用中。

研究人員們設計出一種單步驟的氣霧劑合成與乾式沉積法,以產生作為電極使用的SWCNT薄膜,以實現由聚乙烯套管和凝膠電解質構成的電化學雙層電容器(EDLC)原型。

20160606 Capacitor NT01P1 (a)基於SWCNT薄膜的透明軟性EDLC原型;串聯3個EDLC原型進行(b)充電與(c)放電 (來源:Kanninen et al.)

這項研究的主要作者Petri Kanninen認為,相關的研究結果可望應用在一些美學價值高的產品中,例如運動腕帶和智慧衣服,以及顯示器與智慧門窗等預設的透明終端應用。

研究人員們現在正致力於為其SWCNT超級電容器開發可伸縮的版本,希望能夠達到100%的延長性,而無損於其性能。

編譯:Susan Hong

(參考原文:Transparent supercapacitors soon integrated into displays?,by Julien Happich)