近期，我校纺织学院张坤研究员带领的“智能可穿戴纺织品技术团队”在规模化制备高能量密度的可编织纤维状超级电容器方面取得进展，研究论文“Hierarchically porous sheath-core graphene-based fiber-shaped supercapacitors with high energy density”在英国皇家化学会(RSC)杂志《Journal of Materials Chemistry A》发表(J. Mater. Chem. A, 2018,6, 896-907)，并被选为封面论文。
智能可穿戴设备已开始影响人类社会活动的方方面面，越来越受到社会各行业的关注。其中，智能纺织品已成为当今世界高度关注的焦点和热点。纤维状超级电容器因其具有功率密度高，循环寿命长，充放电速度快等优点，在智能储能纺织品中具有良好的应用前景。然而现有的纤维状超级电容器仍存在能量密度低、电极材料浪费、电化学性能低、安全性、成本高、缺乏规模化制备策略等问题。其性能主要受制于较低的有效电极比表面积和较差的孔径分布。因此，发展低成本高效规模化制备兼具高比表面积、多级孔结构、高能量密度的可编织电极材料是亟待解决的科学问题。
本课题利用自主搭建的湿法纺丝系统，可批量化连续制备氧化石墨烯纤维，并在其表面裹覆小片径氧化石墨烯/酚醛树脂复合浆料，进一步碳化后制备微孔型多孔皮芯型纤维状电极材料。所得的纤维电极具有良好的机械性能、极高的比表面积和丰富的孔结构。
组装的纤维状超级电容器具有高能量密度（61.4 μWh/cm2）、循环稳定性，可与部分商业薄膜锂电池和铅酸电池的性能相媲美。10厘米长的纤维状超电器件可稳定点亮由36枚LED阵列。该项研究工作得到了东华大学特聘研究员人才计划、国家自然科学基金、教育部纺织面料重点实验室等的大力支持。
