智能皮肤、计算机/处理器界面、可拉伸电路等便携式和可穿戴式电子器件正成为我们日常生活的一部分。超级电容器作为这些器件能源供应的基本单元显得尤为重要。相比于平面状态的电容器来说，纤维超级电容器由于不受形状限制可以自由编织，因而在便携式和可穿戴式电子器件中更具潜力。然而在实际应用中，这些纤维超级电容器极易受到机械变形和损伤, 导致性能骤减，因此开发研究具有可拉伸性和自修复性的纤维超级电容器成为当前该研究领域的一个前沿热点。
目前，可拉伸纤维超级电容器的电极一般需要额外的可拉伸基底以保证其整体的机械性能，但额外的基底增加了器件的质量和体积，导致其性能下降。更为棘手的是超级电容器的功能性集成会因此变得更加困难。基于此，华中科技大学高义华团队通过不断的实验和尝试，巧妙地采用不需要额外基底的本征可拉伸还原石墨烯基纤维弹簧作为可拉伸电极，并选择具有自修复功能的聚氨酯作为保护壳，赋予了超级电容器可拉伸性和自修复性的双重功能。
研究表明，采用自修复聚氨酯包裹的还原石墨烯基纤维弹簧超级电容器具有优良的可拉伸性（拉伸100%、电容保存82.4%）和自修复性（自修复3次，电容保存54.2%）。将自修复后的超级电容器用于驱动钙钛矿纳米线光探测器，其性能没有表现出明显衰减。该工作提供了一种制备多功能超级电容器和下一代多功能电子器件的方法，开辟了通过延长可拉伸电子器件寿命以满足可持续性需求的新途径。这一成果近期发表在ACS Nano 上，文章的第一作者是华中科技大学的博士研究生王思亮。
该论文作者为：Siliang Wang, Nishuang Liu, Jun Su, Luying Li, Fei Long, Zhengguang Zou, Xueliang Jiang, and Yihua Gao
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Highly Stretchable and Self-Healable Supercapacitor with Reduced Graphene Oxide Based Fiber Springs
ACS Nano, 2017, DOI: 10.1021/acsnano.6b08262
导师介绍
高义华
http://www.x-mol.com/university/faculty/41630
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