石墨烯在平面微型超级电容器中的应用进展与展望

微型超级电容器具有高功率密度和长循环寿命,有望为物联网设备供电。然而,较低的能量密度阻碍了微型超级电容器的实际应用。电极材料是影响微型超级电容器性能的一个重要因素。石墨烯由于具有比表面积大和导电性高等优势,是微型超级电容器的理想电极材料。当石墨烯用于具有平面构型的微型超级电容器时,其二维表面与电解质离子的传输方向平行,有利于提高电极的离子可及性。因此,构建石墨烯基平面微型超级电容器,引起了研究人员的极大兴趣。本文从电极材料设计的角度,总结了平面微型超级电容器用石墨烯和石墨烯基材料的最新研究进展。这些电极材料包括通过化学气相沉积、液相剥离、氧化石墨烯还原、激光诱导和杂原子掺杂方法获得的石墨烯,及石墨烯基复合材料(碳纳米管/石墨烯、过渡金属氧化物/石墨烯、导电聚合物/石墨烯和二维材料/石墨烯)。讨论了石墨烯基平面微型超级电容器面临的挑战和机遇,并展望了未来的研究方向和发展趋势。