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成果简介
随着柔性和便携式微电子技术的快速发展，强烈刺激了对微型化、机械柔性和集成微系统的极端需求。本文，大连理工大学胡方圆教授团队、大连物化所吴忠帅等研究人员在《Energy & Environmental Materials》期刊发表名为“High-Performance and Flexible Co-Planar Integrated Microsystem of Carbon-Based All-Solid-State Micro-Supercapacitor and Real-Time Temperature Sensor”的论文， 研究以Qamgur为原料通过KOH活化制备具有三维分层多孔结构的生物质衍生碳 (BDC) 。
由于三维分层多孔结构，BDC提供了433F/g的优异比电容和出色的可循环性，在50A/g下循环50000次后电容不会下降。此外，通过掩模辅助涂层制备的无金属集电极的基于BDC的平面微型超级电容器 (MSC) 具有84mF/cm2的出色面积比电容和10.6μWh/cm2的面积能量密度。超过了大多数以前的碳基 MSC。并且MSC具有非凡的灵活性，在极端弯曲状态下电容保持率几乎为100%。更重要的是，组装了一个由MSC和温度传感器组成的柔性平面集成系统，可以有效地监测温度变化，为基于MSC的柔性功能微器件提供了一条可行的途径。
图文导读
图1、 BDC800的制备和结构表征。
图2. BDC-500/BDC-600，BDC-700和BDC-800的电化学表征。
图3. MSC-BDC的制备和电化学性能
图4. MSC-BDC800的灵活性和集成性能
小结
综上所述，本文展示了一种生物衍生碳材料BDC-800，具有高SSA和3D层次多孔结构，作为柔性全固态平面MSC-BDC的高电容微电极。值得注意的是，制备的MSC-BDC具有优异的NTARAL比电容84.4 MF/cm、能量密度10.6 uwh/cm、优异的机械柔性和集成性能。此外，将我们的平面MSCBDC与温度传感器集成，实现了一个平面集成微系统来实时监测温度响应，证明了MSC-BDC800作为微尺度储能元件的可行性。因此，作者相信，这项工作将为开发高性能的平面Msc微电源和具有高度竞争力的基于Msc的柔性微电子集成微系统提供新方。
文献：
https://doi.org/10.1002/eem2.12445
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