封面文章|Wan ZF, Chen X, Gu M. Laser scribed graphene for supercapacitors.Opto-Electron Adv4, 200079 (2021).
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研究背景
随着现代社会的发展，尤其是各种移动设备的普及，人类对移动供能单元的需求越来越大。但是目前主要使用的电池技术充电速度慢，且有泄漏爆炸隐患。超级电容具备结构简单、快速充放电（几秒钟）、高功率密度（10kW/kg）、高可靠性（百万次循环）和高安全性等优势，吸引了广泛的关注。石墨烯具备高的比表面积，高电导率和优异的机械强度。这些特性使得石墨烯在超级电容领域显示出非常大的应用前景。
近来激光直写石墨烯的方法得到了越来越多的关注，通过激光照射在石墨烯前驱体上，利用激光的热效应和光化学效应直接制备石墨烯。这种制备方法无需掩模，可以灵活地实现各种图案，利用激光直写石墨烯制备超级电容器。激光直写石墨烯超级电容在移动设备、消费电子、新能源汽车以及工业功率管理领域也都有大量的应用研究。
研究亮点
近年来，上海理工大学光子芯片研究院暨人工智能纳米光子学中心顾敏院士研究团队在激光直写石墨烯及其超级电容应用领域开展了深入的研究。报道了通过超级电容的布局设计提高器件的能量密度以及超级电容与太阳能电池的器件集成等相关研究。
该综述总结了激光直写石墨烯的过程机理及其超级电容应用。具体介绍了激光直写石墨烯的研究进展，包括石墨烯前驱体、材料修饰以及机理研究。着重分析了激光直写石墨烯制备不同类型的超级电容应用，如双电层电容、赝电容以及混合型电容。总结了常见的提高激光直写石墨烯超级电容的途径，以及柔性超级电容、微型超级电容和超级电容集成器件。最后重点讨论了人工智能等新兴技术与激光直写石墨烯超级电容的结合。
图1激光直写石墨烯超级电容
该综述以“Laser scribed graphene for supercapacitors”为题作为封面文章发表在Opto-Electronic Advances第7期。
研究团队简介
上海理工大学光子芯片研究院暨人工智能纳米光子学中心是由国际光子学领域知名学者、中国工程院外籍院士顾敏教授领衔团队，并依托上海理工大学光电信息与计算机工程学院及其优势学科光学工程专业建设而成。中心及其团队致力于发展成为世界一流光子学研究机构，集中定位于人工智能纳米光子芯片及其相关课题研究，以人工智能社会需求为导向，完善其核心技术。旨在打造世界一流的科研环境，实现颠覆性技术创造，培养新一代科研引领者，以研发先进光学人工智能技术，实现更智能、更快捷、更绿色的未来为最终目标。
DOI:10.29026/oea.2021.200079
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原文刊载于【光电期刊】公众号
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