立式功能激光诱导的石墨烯-PVA层材料
Changyoung Ryu1, Dat Cong Minh Nguyen1, Huan Minh Do2
1Soft Energy Systems and Laser Applications Laboratory, School of Mechanical Engineering, Chung-Ang University, Seoul 06974, Republic of Korea.
ACS applied materials & interfaces
|November 6, 2025
概括
研究人员开发了一种新的方法来制造厚厚的,独立的激光诱导石墨烯 (LIG) 薄膜. 这一进步使可穿戴电子,加热和储能设备的柔性电极能够进行可扩展的制造.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 纳米技术纳米技术
- 储能 储能 储能 储能 储能 储能
背景情况:
- 激光诱导石墨烯 (LIG) 具有高导电性,但通常与基板结合,限制了其应用.
- 厚厚的,独立的LIG对于灵活的电子,加热和电力应用是可取的,但很难生产.
- 现有的方法往往涉及复杂的或基于溶剂的过程.
研究的目的:
- 开发一种可扩展的,无溶剂的方法,用于生产厚厚的,独立的激光诱导石墨烯 (LIG) 薄膜.
- 为了证明这些独立的LIG薄膜作为灵活电子设备中的电极的潜力.
- 为了克服基板绑定的LIG在先进应用中的局限性.
主要方法:
- 一种使用激光辅助脱皮,堆叠和用聚乙烯 (PVA) 热压粘合的无溶剂层层方法.
- 制造可调整厚度的LIG薄膜,其厚度在60-180微米之间.
- 激光加工LIG层材成微型超级电容器的互数字电极.
主要成果:
- 获得厚度 (60-180微米),独立的LIG薄膜,电导率为~1.1 × 10^3 S m^-1.
- 层层材料表现出极好的机械稳定性,能够在<1.1%的阻力变化下经历1500个曲周期.
- 电热加热在2V时达到151°C,加热速率为17°Cs-1.
- 使用LIG电极的微超级电容器在5000次循环后显示了12.2mF cm^-2的面积电容和94.7%的保留率.
结论:
- 开发的方法使可扩展的,环境压力制造的多功能,独立的LIG电极.
- 这些电极适用于各种应用,包括可穿戴电子产品,局部加热和紧的能量存储.
- 这项工作克服了以前的局限性,为在柔性设备中更广泛采用LIG铺平了道路.
