透明，灵活的超级电容器为众多应用铺平了道路

今天的电子设备的标准外观，因为研究人员制造透明和灵活的电子元件，有朝一日可以完全改变黑色物体。为实现这一目标，一项新研究的研究人员开发出了由碳纳米管薄膜制成的透明，灵活的超级电容器。有朝一日，高性能设备可用于存储从可穿戴电子设备到光伏设备的各种能源。

研究人员，Kanninen等人。来自芬兰和俄罗斯的机构在最近一期纳米技术杂志上发表了一篇关于新型超级电容器的论文。

通常，超级电容器可以在给定体积或质量下存储比传统电容器多几倍的电荷，具有更快的充电和放电速率，并且非常稳定。在过去几年中，研究人员开始致力于制造透明且灵活的超级电容器，因为它们可广泛应用于各种应用中。

“潜在的应用可以大致分为两类：高审美价值的产品，如活动乐队和智能服装，以及固有透明的最终用途，如显示器和窗户，”共同作者，阿尔托大学副教授TanjaKallio他目前是Skolkovo科学技术研究所的客座教授，他告诉Phys.org。“后者包括，例如，未来的应用，如汽车和特种航天器的智能窗户，自供电卷状显示器，自供电可穿戴光电子和电子皮肤。”

这里开发的超级电容器类型称为电化学双层电容器，基于高表面积碳。这种材料的一个主要候选者是单壁碳纳米管，因为它们具有许多吸引人的特性，包括大表面积，高强度，高弹性，以及承受极高电流的能力，这对快速充电和放电至关重要。

然而，迄今为止的问题是碳纳米管必须制备成薄膜以便用作超级电容器中的电极。目前制备单壁碳纳米管薄膜的技术具有缺点，常常导致纳米管缺陷，导电性受限和其他性能限制。

在这项新研究中，研究人员展示了一种使用一步气溶胶合成方法制造由单壁碳纳米管制成的薄膜的新方法。当纳入超级电容器时，薄膜具有迄今为止最高的透明度（92％），最高质量比电容（178F/g），以及最高面积比电容（552μF/cm2）之一碳基，柔性，透明的超级电容器。这些薄膜还具有高稳定性，这可以通过它们的电容在10,000次充电循环后不会降低的事实得到证明。

凭借这些优势，新设备展示了透明，灵活的超级电容器的开发的持续改进。未来，研究人员计划进一步提高能量密度，灵活性和耐用性，并使超级电容器可伸缩。

“在未来的电子产品中实现和迫切期待的一个更重要的特性是导电材料和组装电子元件的可拉伸性，”合着者AlbertNasibulin说，他是Skolkovo科学技术研究所的教授，也是阿尔托大学的兼职教授。“与Tanja一起，我们正在研发一种新型的可拉伸透明单壁碳纳米管超级电容器。我们相信，人们可以制造出基于碳纳米管的原型，这种原型可以承受100％的伸长率而不会降低性能。”