美韩联手打造超级电容器，以纸张为载体，拥有史上最佳性能！

美国和韩国的研究人员使用一种简单的分层涂层技术，开发了一种基于纸张柔性的超级电容器，可以用来帮助可穿戴设备。该装置使用金属纳米颗粒在纸上覆盖纤维素纤维，制造高能量和功率密度的超级电容电极，也发挥着迄今为止基于纺织品的超级电容器的最佳性能。

通过在纸上植入导电和电荷存储材料，该技术可以产生大量的表面区域，作为电极的当前收集器和纳米颗粒储集层。测试表明，用该技术制作的设备可以折叠数千次，不会影响电导率。

乔治亚理工学院的研究人员表示：“这种灵活的储能装置可以为穿戴设备和物联网设备之间的连通性提供独特的机会，我们可以支持最先进的便携式电子设备的发展。也有机会将这一超级电容器与生物医学传感器、军用电子设备以及类似应用的能量收集装置结合在一起。”这项研究由韩国国立研究基金会支持的，在《自然通讯》杂志上发表。

能量储存装置一般由三个特性来判断:能量密度、功率密度和循环稳定性。超级电容器通常拥有高功率密度，但能量密度低。在开发新技术的过程中，韩国大学化学和生物工程系的研究人员们着手提高超级电容器的能量密度，同时保持其高功率输出。

研究人员首先将纸样品浸入含有胺表面活性剂的溶液中，这种物质的设计目的是将金纳米颗粒与纸张粘在一起。接下来，他们把纸浸入含有金纳米颗粒的溶液中。由于纤维是多孔的，表面活性剂和纳米颗粒会进入纤维，并变得紧密相连，在每条纤维上形成一个正形涂层。通过重复倾斜的步骤，研究人员创造了一种导电纸，他们在上面添加了金属氧化物能量储存材料，如氧化锰的交替层。这种由配体介导的分层方法有助于减少相邻金属或金属氧化物纳米颗粒之间的接触电阻。使用在室温下进行的简单过程，可以建立层来提供所需的电性能。“这基本上是一个非常简单的过程，逐层的过程，我们在交替的烧杯里做的，为纤维素纤维提供了良好的保形涂层。我们可以将产生的金属化纸折叠起来，在不损害电导率的情况下弯曲它。

研究人员证明，他们的自组装技术改善了纸张超级电容器的几个方面，包括其表面性能，测量柔性储能电极的一个重要因素。下一步研究人员将在柔性织物上测试这项技术，并开发可与超级电容器一起工作的柔性电池。研究人员使用金纳米颗粒，因为它们很容易使用，但计划测试更便宜的金属，如银和铜，以降低成本。