柔性纤维状超级电容器的研究进展

摘要

随着柔性电子产品的不断发展,纤维状超级电容器(fiber-shaped supercapacitors,FSCs)凭借其重量轻、体积可控、弯曲拉伸性能好、可编织等优点引起了广泛关注.FSCs凭借着独特的一维纤维结构,可以与其他各类用电器件和发电器件等复合成多功能集成柔性电子器件,在可穿戴电子织物领域有着巨大的应用前景,被人们寄予了厚望.本文叙述了FSCs的最新进展,首先介绍了不同的纤维基底并分析了各自的优缺点;接着,总结了用于FSCs的碳材料、金属氧化物、金属硫化物、导电聚合物和混合纳米复合材料等电极材料,通过分析不同电极材料之间的区别和特性,表明不同的电极材料适用于不同用途的FSCs;然后,总结了FSCs在与其他元器件复合形成集成器件方面的应用,包括与一般用电器件、传感器、其他光电转化等发电器件集合成复合器件并应用到实际场景;最后,通过总结近年来FSCs研究所取得的成果,概述该领域当前面临的挑战,针对性地提出了目前FSCs发展的瓶颈和问题,并提出了对未来发展方向的设想和建议.