石墨烯/二硫化钨薄膜柔性超级电容器

伴随着科技的进步，大量可穿戴便携式、可卷曲的新型电子器件的产生，例如电子纸、可折叠显示器以及其他的多媒体，极大的方便了人们的日常生活。为了满足穿戴与折叠的需求，这些超级电容器必须具有柔性、轻质、高性能等优点。

但是，目前有关超级电容器的研究大多数是基于一些较硬、较重的平板状材料，因此选择合适的材料设计并制备出高性能柔性超级电容器，现已成为影响柔性电子器件性能的关键因素之一。

石墨烯作为碳材料的典型代表之一，具有高的比表面积与电导率，众多科研工作者现已将其作为良好的基体材料。然而，由于石墨烯自身理论容量值不高，因此所制得的电容器依然存在容量较低的技术缺陷。

针对上述技术问题，现有技术通常是将石墨烯负载其它电容材料来提升相应的电容量。过渡金属硫化物二硫化钨具有与石墨类似的二维层状结构，其层间较弱的范德华力可以使其通过机械或化学剥离成单层或少数层纳米片。而随着二硫化物层数减少，其结构会有明显改变，复合的层状结构使得凝胶电解液离子可以更加顺利地嵌入、脱出分子层间隙。

石墨烯/二硫化钨 薄膜柔性超级电容器及其制备方法可以通过以下方法来实现：

(1)采用有机溶剂辅助液相剥离二硫化钨

把2g二硫化钨加入到N,N-二甲基甲酰胺中，在温度为5～90℃下搅拌溶解，配置成 浓度为0.1～10mg/ml的溶液，超声分散0.5～200小时，形成分散液；

(2)石墨烯/二硫化钨复合膜的制备

将步骤(1)得到的分散液在每分钟1000～20000rpm下离心分离5～60分钟，去除底部沉淀，量取二硫化钨/N,N-二甲基甲酰胺上清液26.3ml，再量取20ml的5mg/ml氧化石墨烯水溶液混合，使得石墨烯与二硫化钨的质量比为1:1，超声5～60分钟分散均匀后，通过抽滤形成氧化石墨烯/二硫化钨复合膜并从滤膜上揭下，加入到还原剂硼氢化钠中，60～90℃反应3～8小时，接着分别用饱和碳酸氢钠溶液和去离子水清洗3～8次，再用玻璃板夹固于之间，在60～90℃下真空干燥数小时后取出；

(3)柔性超级电容器的组装与测试

以得到的复合膜作为活性材料，以聚乙烯醇/磷酸作为凝胶电解液，泡沫镍作为集流体与柔性基底，组装成全固态对称的柔性超级电容器。

上述方法制得的石墨烯/二硫化钨复合膜，具有良好的机械性能，轻巧柔韧，用手指弯曲后显示出复合膜的可弯曲性，并在撤去外力后可回复成原状。组装成柔性超级电容器后，由于复合膜和泡沫镍都有较好的柔韧性，因此在弯曲下，柔性器件没有被折断或损伤，与现有技术相比，二硫化钨与石墨烯复合后，具有电化学性能优异，柔韧性高，循环稳定性好等优点，可用来解决制备柔性超级电容器的技术过程繁琐、综合性能差等技术问题。

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