摘要
微电子机械系统(MEMS)领域中,平面微超级电容器(PMSCs)的技术进步一直受限于其能量和功率密度难以兼得的挑战。本研究通过丝网印刷技术,结合一种新型复合油墨,有效攻克了这一难题。该复合油墨由少层石墨烯(Fewlayer Graphene,Gt)、碳黑(Carbon Black,CB)和镍钴氧化物(NiCo2O4)组成,经过精心配比和混合,形成了一种既导电又坚固的涂层,显著提升了PMSCs的电容性能。优化后的油墨配方和印刷工艺,使得所制备的微超级电容器展现出卓越的面积比电容,高达18.95 mF/cm2,并且在0.05 mA/cm2的电流密度下,实现了2.63μWh/cm2的面积比能量密度和0.025μWh/cm2的面积比功率密度。在经过严格的20000次循环测试后,电容器的电容保持率高达94.7%,证明了其在长期应用中的出色耐久性。此外,PMSCs在经过5000次弯曲循环测试后,电容仅下降了3.43%,展示了其出色的机械柔韧性,非常适合用于柔性电子设备。本研究中PMSCs的易于集成特性,无论是串联还是并联配置,均能根据特定应用需求提供定制化的电源解决方案,进一步凸显了其在多样化技术领域中作为集成电源供应的实用性和灵活性。