為了滿足柔性電子系統(tǒng)的要求,作為其重要組成部分的儲(chǔ)能系統(tǒng)需具有輕、薄和柔的特點(diǎn),甚至要求具有可彎折的特點(diǎn)。雖然目前不同結(jié)構(gòu)柔性超級(jí)電容器已被成功組裝,但是已報(bào)道柔性超級(jí)電容器的可彎折性能還有待于進(jìn)一步提高,此外,柔性超級(jí)電容器一般通過(guò)外接線路與其他電子器件相連接,導(dǎo)致整個(gè)器件系統(tǒng)空間和能量的損耗,因此,柔性超級(jí)電容器與其他電子器件的集成化將有利于整個(gè)電子系統(tǒng)簡(jiǎn)潔化、超輕化和一體化的發(fā)展。
近期,南開(kāi)大學(xué)牛志強(qiáng)研究團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)出一種全固態(tài)、一體化和可彎折的超級(jí)電容器與光檢測(cè)器集成器件,本工作利用單壁碳納米管薄膜和二氧化鈦顆粒材料本身的特點(diǎn)巧妙地設(shè)計(jì)出一種獨(dú)特的集成結(jié)構(gòu),其中碳納米管薄膜作為超級(jí)電容器的兩電極,同時(shí)其中一個(gè)電極與二氧化鈦納米顆粒相結(jié)合作為光檢測(cè)的工作電極。這種特殊的結(jié)構(gòu)不僅確保了集成器件具有超級(jí)電容器的儲(chǔ)能行為(在掃速為20 mV s-1時(shí),質(zhì)量比容量為28 F g-1),同時(shí)器件對(duì)白光也表現(xiàn)出高的靈敏性,當(dāng)集成器件受到光強(qiáng)度為40 mW cm-2的可見(jiàn)光照射時(shí),靈敏度為24.7。更重要的是,即使集成器件處于180°的彎折狀態(tài),仍然表現(xiàn)出了穩(wěn)定的電容行為和光檢測(cè)能力,本工作將為儲(chǔ)能器件與其它電子器件的可彎折化和集成化發(fā)展起到積極的推進(jìn)作用。