俄罗斯斯科尔科沃科技学院与芬兰阿尔托大学的科研人员联合研发出柔性超级电容器，其电极采用单层碳纳米管，而绝缘层则采用氮化硼纳米管制备。电容器可承受变形，且具有制造简单、使用寿命长的特点。相关成果发布在《Scientific Reports》科学期刊上。

俄芬联合科研团队回归到“古典”技术路线，即采用“双电极＋绝缘层”的电容器结构方案。柔性超级电容器的电极采用单层碳纳米管，材料所具有的孔隙结构可保证电极发达的比表面积，从而提高其电容量，且材料化学稳定，为良导体。而电极之间的空间填充氮化硼纳米管作为绝缘层，材料具有良好绝缘性，0．5毫米的厚度即可保证相应的绝缘指标要求，且材料强度高、塑性好。

柔性超级电容测试试验结果表明，2万次充放电后电容器仍能保持96％的初始电容量，其等价内阻低，仅为4．6欧姆，且可承受1千次以上的拉伸试验，相对伸长量可达50％。超级电容器的制备采用干法沉积和气相沉积方法，工艺简单，成本低廉，预计柔性超级电容器将很快进入批量生产。

普通电容器由两个电极及绝缘层构成，而超级电容器的结构相对复杂一些，其电极之间的空间填充了电解质，名义电极和电解质交界处所形成的离子层发挥着电极的作用。电子技术的迅速发展不断对电容器提出新的性能要求，而电子设备的小型化客观要求作为其重要元件的电容器微型化，这就需要不断完善并开发新型电容器。

近年来人们热衷于柔性笔记本电脑，这又对电容器提出了能够承受弯曲和拉伸的性能要求。在这种情况下，聚合物及电解质基础上的超级电容器不能满足要求，其一，其物理性能不符合要求，且机械强度低；其二，其规格大，材料厚度一般为0．2毫米，简单采用缩小规格的方法会造成电容器内阻值的急剧增大。在性能指标上，柔性超级电容器具有更广阔的市场空间。

近日，使用简单的逐层涂布技术，美国和韩国的研究人员开发了一种纸质柔性超级电容器，该超级电容器具备高能量和高功率密度的极佳性能。

我们通常根据三种性质来判断储能装置的优劣：能量密度、功率密度和循环稳定性。与电池相比，超级电容通常具有高功率密度，但是能量密度低，即超级电容存储电量的能力要弱于电池，但是瞬间充放电能力要优于电池。

所以想要将电容作为储能设备，其低能量密度是最大的限制。为了提高超级电容器的性能，韩国大学化学与生物工程系的Lee和合作者Jinhan Cho就提高超级电容器的能源密度进行研究，同时他们将保持其高功率产出。

实验中，首先，他们将纸样品浸入含有胺表面活性剂材料的溶液的烧杯中，其中，该表面活性剂可以将金纳米颗粒粘合到纸上；接着，他们将纸浸入含有金纳米颗粒的溶液中。由于纸的本质是一种纤维，且纤维是多孔的，所以表面活性剂和纳米颗粒进入纤维后会很牢固的附着在上面，以此在每个纤维上形成共形涂层。

通过重复浸渍步骤，研究人员得到了一张导电纸，随后他们在其上添加了交替层的金属氧化物储能材料，如氧化锰。对这一过程，Lee表示：“这基本上是一个非常简单的过程，我们在烧杯中交替进行操作，为纤维素纤维提供了良好的保形涂层。这样，我们就可以折叠所得到的金属纸而不损坏导电性。”

研究人员表明，他们的自组装技术改进了纸张超级电容，据测试，该金属纸张超级电容器的最大功率和能量密度分别为15．1 mW ／ cm2和267．3 uW ／ cm2，基本超过传统纸张或纺织超级电容。

值得注意的是，此研究中，研究人员使用的是金纳米颗粒，因为该材质颗粒易于使用，但他们计划使用较便宜的金属如银或铜，以降低材料成本。

虽然这项研究涉及到小型纸张样本，但是基于实际应用中解决方案的技术要求，研究人员表示完全可以使用更大的储罐甚至喷涂技术将其放大使用。对于该技术，Lee还补充说：“我们对施涂在纸张上的涂层进行了纳米级控制，如果我们增加层数，性能将继续增加。”

接下来，研究团队将测试柔性织物上的技术，以及开发可与超级电容器配合使用的柔性电池。

关于该技术的应用前景，佐治亚理工学院机械工程学院助理教授Seung Woo Lee表示：“这种灵活的储能装置为可穿戴设备和物联网设备之间提供独特的连接方式，未来它将会应用于生物医学传感器、消费电子和军事电子产品等，将柔性电容与电子设备相结合，它可以推动最先进的便携式电子产品的发展。”