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High-Performance All-Printed Flexible Micro-Supercapacitors with hierarchical encapsulation

Energy & Environmental Materials 2024年第4期7卷 262-268页

作者： Yuhang Yuan Wei Yuan Yaopeng Wu Xuyang Wu Xiaoqing Zhang Simin Jiang Bote Zhao Yu Chen Chenghao Yang Liangxin Ding Zhenghua Tang Yingxi Xie Yong Tang School of Mechanical&Automotive Engineering South China University of TechnologyGuangzhou 510640China School of Environment and Energy South China University of TechnologyGuangzhou 510006China School of Chemistry and Chemical Engineering South China University of TechnologyGuangzhou 510006China

Printed micro-supercapacitors(MSCs)have shown broad prospect in flexible and wearable *** of previous studies focused on printing the electrochemically active materials paying less attention to other key components like current collectors and *** study presents an allprinting strategy to fabricate in-plane flexible and substrate-free MSCs with hierarchical *** new type of“all-in-one”MSC is constructed by encapsulating the in-plane interdigital current collectors and electrodes within the polyvinyl-alcohol-based hydrogel electrolyte via sequential *** bottom electrolyte layer of this fully printed MSCs helps protect the device from the limitation of conventional substrate,showing excellent *** MSCs maintain a high capacitance retention of 96.84%even in a completely folded *** optimal electrochemical performance can be achieved by providing ample and shorter transport paths for *** MSCs using commercial activated carbon as the active material are endowed with a high specific areal capacitance of 1892.90 mF cm^(-2)at a current density of 0.3 mA cm^(-2),and an outstanding volumetric energy density of 9.20 mWh cm^(-3)at a volumetric power density of 6.89 mW cm^(-3).For demonstration,a thermo-hygrometer is stably powered by five MSCs which are connected in series and wrapped onto a glass *** low-cost and versatile all-printing strategy is believed to diversify the application fields of MSCs with high capacitance and excellent flexibility.

关键词： all-printing flexible hierarchical encapsulation micro-supercapacitors substrate-free

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