本發(fā)明涉及一種基于微納加工技術(shù)的柔性透明超級(jí)電容器。

背景技術(shù)：

近年來(lái)，雖然在柔性儲(chǔ)能器件和導(dǎo)電透明材料兩個(gè)方面都進(jìn)行了較為廣泛的研究，特別是隨著高性能納米材料及其相關(guān)技術(shù)的出現(xiàn)和興起，在利用納米材料及納米技術(shù)制備具有優(yōu)良性能的柔性儲(chǔ)能器件，以及提升透明導(dǎo)電材料的功能性方面都取得了重大進(jìn)展，但是在結(jié)合柔性儲(chǔ)能器件與導(dǎo)電透明材料并制備柔性透明儲(chǔ)能器件方面的研究還處于起步階段。

當(dāng)前，對(duì)柔性儲(chǔ)能器件的研究主要是集中在如何提高儲(chǔ)能器件的力學(xué)變形能力和電化學(xué)儲(chǔ)能能力兩個(gè)方面。目前柔性儲(chǔ)能器件的主要制備方法是將電極材料沉積或轉(zhuǎn)移到具有優(yōu)越拉伸能力的高分子基底上，并經(jīng)過(guò)一定的技術(shù)處理以保證電極材料與彈性基底具有良好的界面結(jié)合力，最終實(shí)現(xiàn)柔性儲(chǔ)能器件的制備。2009年，wei報(bào)道了以屈曲的碳納米管薄膜作為可拉伸的儲(chǔ)能器件，在保持儲(chǔ)能性能不衰退的前提下實(shí)現(xiàn)了30％的最大拉伸應(yīng)變(圖1a)。除了利用屈曲之外，彈簧狀的螺旋結(jié)構(gòu)也被用于制備可拉伸儲(chǔ)能器件。2013年，復(fù)旦大學(xué)的彭慧勝教授研究小組提出將纖維狀電極以螺旋的方式旋轉(zhuǎn)在高分子橡膠纖維上，制備的超級(jí)電容器擁有優(yōu)越的拉伸性能(圖1b)。2013年，美國(guó)伊利諾伊大學(xué)香檳分校的rogers研究小組，利用“彈出式”的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法，制備了可以任意彎曲、伸展和扭轉(zhuǎn)的鋰離子電池(圖1c)。這些研究的核心思想就是如何通過(guò)電極材料的微觀結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，使得柔性儲(chǔ)能器件在變形時(shí)，電極材料本身并不承受大應(yīng)變。在提升柔性儲(chǔ)能器件的儲(chǔ)能能力方面，主要是通過(guò)引入膺電容材料與碳納米材料進(jìn)行復(fù)合。例如，2009年cheng將石墨烯與聚苯胺結(jié)合制備了可彎曲柔性超級(jí)電容器，其比電容值可達(dá)233f/g。2012年，xie將石墨烯與二氧化錳復(fù)合，制備了具有彎曲能力的超級(jí)電容器，其單位面積上的電容值可達(dá)267f。

雖然當(dāng)前的研究取得了一定的進(jìn)展，但是，如何保證柔性儲(chǔ)能器件在變形過(guò)程中還能有效工作依然是當(dāng)前研究的瓶頸問(wèn)題。為了確保電子和離子傳輸通道在變形后的連通性和完整性，必須通過(guò)合理的電極結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，使得柔性電極的傳輸通道具有在變形條件下的穩(wěn)定性，以實(shí)現(xiàn)更多地容納離子并使之通暢快速傳輸。

對(duì)于柔性透明超級(jí)電容器的研究，另一個(gè)方面是如何獲得優(yōu)異性能的透明導(dǎo)電薄膜材料。該研究主要集中在超薄連續(xù)導(dǎo)電膜和網(wǎng)狀導(dǎo)電結(jié)構(gòu)兩個(gè)方面。對(duì)于超薄連續(xù)導(dǎo)電膜，研究的熱點(diǎn)在于如何制備高質(zhì)量、大面積的單層或少層石墨烯及其轉(zhuǎn)移技術(shù)上。目前利用化學(xué)氣相沉積(chemicalvapordeposition，cvd)技術(shù)生長(zhǎng)高質(zhì)量大面積石墨烯已經(jīng)取得了長(zhǎng)足進(jìn)步，其應(yīng)用瓶頸在于如何在保證不損傷石墨烯的前提下，進(jìn)行大面積、高效地轉(zhuǎn)移到任意基底上。2009年，美國(guó)德州農(nóng)機(jī)分校的ruoff研究小組，首次提出利用pmma對(duì)cvd石墨烯進(jìn)行轉(zhuǎn)移，制備了導(dǎo)電能力和透光率分別達(dá)到了2000ω和97％的透明導(dǎo)電薄膜。韓國(guó)的kaist研究院將生長(zhǎng)石墨烯的cvd工藝與可連續(xù)化操作的軋輥法相結(jié)合，通過(guò)熱剝離膠帶，高效快速地制備了尺寸達(dá)到30英寸，導(dǎo)電能力和透光率分別達(dá)到125ω和97.4％(圖1d)的透明導(dǎo)電薄膜。在超薄連續(xù)導(dǎo)電膜應(yīng)用于柔性透明儲(chǔ)能器件方面，2013年，美國(guó)凱斯西儲(chǔ)大學(xué)的戴黎明研究小組首次報(bào)道了利用石墨烯作為電極制備柔性透明超級(jí)電容器，其基本思路是：利用預(yù)先經(jīng)過(guò)褶皺處理的銅箔作為基底，生長(zhǎng)了具有微觀褶皺形態(tài)的石墨烯，并直接將其用于可拉伸透明超級(jí)電容器的制備，其拉伸能力可以達(dá)到40％，透光率可以達(dá)到57％，儲(chǔ)能能力達(dá)到5.8μfcm^-2(圖1e)。值得指出的是，這個(gè)單位面積儲(chǔ)能值遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于常規(guī)結(jié)構(gòu)的超級(jí)電容器(mfcm^-2數(shù)量級(jí))。這是由于當(dāng)薄膜厚度增加時(shí)其透光性會(huì)迅速衰減，這極大地限制了單位面積上的電極材料的質(zhì)量，從而無(wú)法在保證透光性的同時(shí)進(jìn)一步提升其單位面積上的儲(chǔ)能能力。

隨著一維納米材料的制備和分散技術(shù)的提高，在利用網(wǎng)狀導(dǎo)電結(jié)構(gòu)作為導(dǎo)電透明材料方面也取得了很大進(jìn)展。2004年，美國(guó)佛羅里達(dá)的rinzler研究小組，利用過(guò)濾和轉(zhuǎn)移的方法，制備了單壁碳納米管柔性導(dǎo)電透明薄膜，其對(duì)可見(jiàn)光的透光率可以達(dá)到70％以上，同時(shí)導(dǎo)電能力可以達(dá)到30ω。2009年，愛(ài)爾蘭三一學(xué)院的coleman研究小組利用銀納米線，通過(guò)過(guò)濾和轉(zhuǎn)移的方法制備的柔性透明導(dǎo)電器件，其透光率可以達(dá)到90％，電導(dǎo)率可以達(dá)到2×105s/m。美國(guó)華盛頓大學(xué)的夏幼南研究小組系統(tǒng)地研究了利用銀納米線制備的導(dǎo)電透明材料，其導(dǎo)電能力可以達(dá)到20ω，透光性達(dá)到95％。美國(guó)杜克大學(xué)的wiley研究小組，在2014年報(bào)道了利用銅納米線制備的導(dǎo)電透明材料，其透光性和導(dǎo)電能力分別達(dá)到95％和<100ω。值得指出的是，利用一維納米材料制備的導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)是無(wú)序的，該導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)的透光性會(huì)隨著導(dǎo)電層厚度的增加而迅速降低，因此當(dāng)用納米線來(lái)制備透明柔性儲(chǔ)能器件時(shí)，其單位面積上的儲(chǔ)能能力仍然會(huì)受到透光性能要求的極大限制。制備網(wǎng)狀導(dǎo)電材料的另一個(gè)方案是結(jié)合光刻或者激光刻蝕等方法制備規(guī)則的導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。其基本原理是當(dāng)該規(guī)則網(wǎng)絡(luò)的特征尺度小于眼睛的分辨率時(shí)(50～100μm)，會(huì)在視覺(jué)呈現(xiàn)上表現(xiàn)為透明，而其透明度則由導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)材料在單面面積導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)上所占的面積所決定。這一導(dǎo)電結(jié)構(gòu)往往具有很好的幾何規(guī)則性，因此當(dāng)導(dǎo)電層的厚度增加時(shí)并不會(huì)對(duì)其透光性產(chǎn)生顯著影響。例如，如前所述的崔屹研究小組的工作就是利用光刻技術(shù)形成的銅網(wǎng)作為導(dǎo)電透明電極(圖1a)。同樣，在2015年，韓國(guó)的kaist研究小組，利用激光在銅箔上燒蝕密集分布的小孔陣列，從而形成導(dǎo)電透明結(jié)構(gòu)，其導(dǎo)電能力和透光率分別可以達(dá)到17.48ω和83％，而且透光率并不受所用銅箔的厚度影響。

綜上可知，研究柔性透明超級(jí)電容器的難點(diǎn)是如何對(duì)電極的孔隙結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)與控制，并對(duì)電容器微觀結(jié)構(gòu)進(jìn)行合理設(shè)計(jì)，來(lái)同時(shí)保證電容器的電化學(xué)性能、力學(xué)性能以及透光性能。因此，如何從微觀尺度下優(yōu)化導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，并從納觀尺度下對(duì)構(gòu)成該網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的材料內(nèi)部孔隙結(jié)構(gòu)進(jìn)行控制與優(yōu)化，是研究高性能柔性透明超級(jí)電容器的關(guān)鍵。

柔性電子器件是將由有機(jī)/無(wú)機(jī)復(fù)合薄膜制備的電子器件沉積在柔性或者可拉伸的高分子或金屬薄膜基板上，從而獲得具有可變形能力的柔性電子器件的新興電子技術(shù)。與傳統(tǒng)電子器件不同，該技術(shù)使電子器件具有可變形能力，因此可以極大地拓寬電子器件的應(yīng)用領(lǐng)域。目前，柔性電子器件的研究十分活躍，并帶動(dòng)許多相關(guān)學(xué)科的發(fā)展。發(fā)達(dá)國(guó)家已經(jīng)紛紛制定針對(duì)柔性電子器件的重大研究計(jì)劃，并投入巨資重點(diǎn)支持柔性電子器件的制備及其基礎(chǔ)研究。

柔性儲(chǔ)能器件與柔性透明導(dǎo)電材料的制備是柔性透明電子器件研發(fā)的兩大核心技術(shù)。柔性儲(chǔ)能器件為柔性電子器件的運(yùn)行提供能量來(lái)源；而柔性透明導(dǎo)電材料則能解決傳統(tǒng)導(dǎo)電透明材料(例如ito)的脆性問(wèn)題。隨著集成電子電路的發(fā)展，無(wú)論是對(duì)柔性儲(chǔ)能器件的結(jié)構(gòu)形態(tài)、儲(chǔ)能能力，還是對(duì)透明導(dǎo)電材料的透光能力、導(dǎo)電能力都提出了愈來(lái)愈高的要求。實(shí)際上，柔性透明儲(chǔ)能器件是將柔性儲(chǔ)能器件的功能與柔性透明導(dǎo)電材料的功能合二為一，因此從材料設(shè)計(jì)角度而言，需要兼顧柔性儲(chǔ)能和導(dǎo)電透明這兩大功能的優(yōu)化條件，從而取得更佳的綜合性能。尋求能夠同時(shí)提升柔性透明儲(chǔ)能器件的變形能力、透光能力以及儲(chǔ)能能力的材料結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法已經(jīng)成為一個(gè)重要的研究方向。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種基于微納加工技術(shù)的柔性透明超級(jí)電容器。

為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了如下的技術(shù)方案：

本發(fā)明提供一種基于微納加工技術(shù)的柔性透明超級(jí)電容器，其是由以下步驟制備而成：

s1、利用硅片作為基底，在其上旋涂一層pmma薄膜；

s2、通過(guò)旋涂和光刻技術(shù)在附有pmma膜的硅片上形成帶有網(wǎng)絡(luò)狀溝槽結(jié)構(gòu)的感光樹脂；

s3、通過(guò)磁控濺射技術(shù)在感光樹脂上沉積厚度可控的金屬合金層，清洗掉未反應(yīng)的感光樹脂后，得到沉積于pmma表面呈規(guī)則有序條帶狀網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的金屬合金；

s4、去除pmma后得到自支撐的電極，直接將該導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)置于酸性條件下進(jìn)行選擇性腐蝕，結(jié)合后續(xù)的退火技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)納米孔隙結(jié)構(gòu)的控制；

s5、利用電化學(xué)方法將膺電容材料沉積在金屬合金內(nèi)部的納米孔隙孔壁上，獲得透明膺電容復(fù)合電極；

s6、利用該透明電極和透明固體電解質(zhì)在預(yù)張拉的彈性透明高分子上組裝成柔性透明超級(jí)電容器。

進(jìn)一步地，步驟s2中，在光刻技術(shù)中，是利用掩膜板使得感光樹脂受到紫外光照射部分發(fā)生反應(yīng)，再利用異丙醇清洗未反應(yīng)部分，最終得到具有特殊溝槽分布的感光樹脂薄膜層。

進(jìn)一步地，步驟s4中，選擇性腐蝕是采用mn-cu-ni三元合金作為原始電極材料，然后分別通過(guò)硫酸銨和硝酸依次腐蝕錳元素和銅元素。

進(jìn)一步地，步驟s4中，所述退火技術(shù)中的溫度選擇為300℃，500℃，700℃，900℃，退火時(shí)間為3h，5h，7h。

進(jìn)一步地，步驟s5中，利用電化學(xué)沉積方法，在金屬合金內(nèi)部的納米孔隙孔壁上沉積ni(oh)2，通過(guò)調(diào)整電化學(xué)沉積的電流/電壓值，沉積時(shí)間對(duì)ni(oh)2的沉積層厚度進(jìn)行調(diào)控。

本發(fā)明所達(dá)到的有益效果是：

本發(fā)明從柔性儲(chǔ)能器件和導(dǎo)電透明材料兩個(gè)方面進(jìn)行探索，結(jié)合微納加工技術(shù)，研發(fā)高能量密度的柔性透明超級(jí)電容器。本發(fā)明提出在多尺度下對(duì)電極結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)，并利用微納加工技術(shù)(光刻、磁控濺射沉積、選擇性腐蝕等)，制備出同時(shí)具備優(yōu)越變形能力、透光能力和儲(chǔ)能能力的功能器件。

本發(fā)明還具有以下優(yōu)點(diǎn):

(1)首次提出對(duì)規(guī)則導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)的納米孔隙化及其與膺電容復(fù)合技術(shù):

本發(fā)明提出將規(guī)則有序的合金條帶導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行納米孔隙化，并結(jié)合電化學(xué)工藝在納米孔隙孔壁上沉積膺電容材料，從而保證透明柔性超級(jí)電容器同時(shí)具有優(yōu)越的透光性能、高功率密度和能量密度。

(2)首次提出將平面分布的“手指狀”超級(jí)電容器分布與褶皺技術(shù)相結(jié)合制備可拉伸柔性儲(chǔ)能器件：

現(xiàn)有絕大多數(shù)柔性儲(chǔ)能器件都是使用上下堆疊的二電極結(jié)構(gòu)，這使得整個(gè)電極的厚度較大，不利于利用褶皺技術(shù)賦予器件以拉伸的能力。本發(fā)明首次提出采用平面內(nèi)分布的“手指狀”電極結(jié)構(gòu)分布(見(jiàn)圖2a)作為褶皺層，克服了雙層電極結(jié)構(gòu)因厚度過(guò)大而難以形成褶皺層的問(wèn)題。

(3)首次提出在不同尺度下對(duì)不同功能進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)的策略：

本發(fā)明采用選擇性腐蝕技術(shù)對(duì)金屬合金進(jìn)行納米孔隙化，通過(guò)控制腐蝕條件及退火條件對(duì)納米孔隙進(jìn)行調(diào)控和優(yōu)化，然后在納米孔隙內(nèi)孔壁上沉積納米尺度的膺電容材料以提升器件的儲(chǔ)能能力，可見(jiàn)，對(duì)于儲(chǔ)能功能的設(shè)計(jì)都是在納米尺度下實(shí)施的。另一方面，對(duì)于該器件的透光性能調(diào)控是通過(guò)設(shè)計(jì)不同的“手指”的寬度(wf)以及相鄰“手指”的間距(df)予以實(shí)現(xiàn)的，可見(jiàn)，對(duì)于透光功能的設(shè)計(jì)是在微觀尺度下完成的。由于對(duì)器件不同功能的設(shè)計(jì)是在不同尺度下進(jìn)行的，因此在很大程度上可以互不影響地獨(dú)立進(jìn)行，這對(duì)器件的設(shè)計(jì)和優(yōu)化都帶來(lái)了很大的便利。本發(fā)明對(duì)于柔性透明超級(jí)電容器的設(shè)計(jì)思路也可以應(yīng)用于其他復(fù)雜功能器件。

附圖說(shuō)明

附圖用來(lái)提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，并且構(gòu)成說(shuō)明書的一部分，與本發(fā)明的實(shí)施例一起用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的限制。在附圖中：

圖1a是現(xiàn)有技術(shù)中碳納米管薄膜屈曲示意圖；

圖1b是現(xiàn)有技術(shù)中可拉伸螺旋結(jié)構(gòu)碳納米管纖維示意圖；

圖1c是現(xiàn)有技術(shù)中脆性半導(dǎo)體材料屈曲結(jié)構(gòu)圖；

圖1d是現(xiàn)有技術(shù)中30英寸cvd石墨烯導(dǎo)電透明薄膜圖；

圖1e是現(xiàn)有技術(shù)中基于褶皺石墨烯的透明可拉伸超級(jí)電容器圖；

圖2是本發(fā)明柔性透明超級(jí)電容器制備的示意圖；

圖3是本發(fā)明的技術(shù)路線圖。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行說(shuō)明，應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的優(yōu)選實(shí)施例僅用于說(shuō)明和解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

本發(fā)明的制備示意圖如圖2所示，圖3是本發(fā)明的技術(shù)路線圖。首先利用硅片作為基底，在其上旋涂一層pmma薄膜(pmma膜的作用在于當(dāng)完成整個(gè)電極的制備后，利用有機(jī)溶劑溶解掉pmma，從而使得電極從硅片上脫落，最終實(shí)現(xiàn)將電極轉(zhuǎn)移到預(yù)張拉的彈性基底上)。然后通過(guò)旋涂和光刻技術(shù)在附有pmma膜的硅片上形成帶有網(wǎng)絡(luò)狀溝槽結(jié)構(gòu)的感光樹脂。通過(guò)磁控濺射技術(shù)在感光樹脂上沉積厚度可控的金屬合金層，清洗掉未反應(yīng)的感光樹脂后，得到沉積于pmma表面呈規(guī)則有序條帶狀網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的金屬合金。去除pmma后得到自支撐的電極。直接將該導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)置于酸性條件下進(jìn)行選擇性腐蝕，結(jié)合后續(xù)的退火技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)納米孔隙結(jié)構(gòu)的控制。然后利用電化學(xué)方法將膺電容材料沉積在金屬合金內(nèi)部的納米孔隙孔壁上，獲得透明膺電容復(fù)合電極。最后利用該透明電極和透明固體電解質(zhì)在預(yù)張拉的彈性透明高分子上組裝成柔性透明超級(jí)電容器。

本發(fā)明結(jié)合光刻技術(shù)和磁控濺射沉積技術(shù)，制備具有規(guī)則有序網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的透明電極，其制備示意圖見(jiàn)圖2。在光刻技術(shù)中，是利用掩膜板使得感光樹脂受到紫外光照射部分發(fā)生反應(yīng)，再利用異丙醇清洗未反應(yīng)部分，最終得到具有特殊溝槽分布的感光樹脂薄膜層。溝槽的幾何尺寸可以通過(guò)對(duì)掩膜板的設(shè)計(jì)進(jìn)行調(diào)控(對(duì)于光刻技術(shù)，最小精度可以達(dá)到小于1μm)。本發(fā)明是采用“手指狀”電極分布，每根“手指”的寬度(wf)以及相鄰“手指”的間距(df)決定了該電極的透光能力。單位面積上電極所占的面積為：se＝wf/(wf+df)。本發(fā)明通過(guò)調(diào)節(jié)wf，hf和df(變化范圍取決于光刻技術(shù)和磁控濺射技術(shù)，通常wf>1μm，hf>100nm，df>1μm)，使得電極具有不同的可見(jiàn)光透光能力(50％～90％)，對(duì)每個(gè)特定的透光能力(例如透光率為90％)，通過(guò)實(shí)驗(yàn)得到對(duì)應(yīng)于se具有最大值時(shí)wf和df所需要滿足的條件或其具體的取值。se達(dá)到最大值時(shí)，在單位面積上電極所占的面積就可以實(shí)現(xiàn)最大化，這有利于將電極的儲(chǔ)能能力最大化。

選擇性腐蝕對(duì)金屬的溶蝕速度主要取決于金屬的活性以及腐蝕劑(本發(fā)明采用硫酸銨和硝酸)的強(qiáng)度和ph值(調(diào)整范圍0.1～4)，本發(fā)明采用mn-cu-ni三元合金作為原始電極材料，然后分別通過(guò)硫酸銨和硝酸依次腐蝕錳元素和銅元素。合金電極經(jīng)過(guò)選擇性腐蝕后，再通過(guò)退火工藝，使得金屬晶體生長(zhǎng)，不僅提高金屬電極的力學(xué)性能還對(duì)金屬的孔隙結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)整。通過(guò)調(diào)整退火溫度和時(shí)間(溫度選擇為300℃，500℃，700℃，900℃，退火時(shí)間為3h，5h，7h)，對(duì)金屬合金電極內(nèi)部納米孔隙的結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)控。

本發(fā)明利用電化學(xué)沉積方法，在金屬合金內(nèi)部的納米孔隙孔壁上沉積ni(oh)2。通過(guò)調(diào)整電化學(xué)沉積的電流/電壓值，沉積時(shí)間對(duì)ni(oh)2的沉積層厚度進(jìn)行調(diào)控。由于ni(oh)2的電導(dǎo)率很低，當(dāng)其沉積層厚度增加時(shí)，會(huì)使得遠(yuǎn)離金屬電極的ni(oh)2無(wú)法快速得到電子，因而無(wú)法發(fā)揮其電化學(xué)儲(chǔ)能功能。反之，若ni(oh)2沉積層的厚度太薄，則沒(méi)有充分利用電極結(jié)構(gòu)的內(nèi)部孔隙，最終會(huì)因?yàn)檫^(guò)多的電解質(zhì)占據(jù)電極內(nèi)部的孔隙結(jié)構(gòu)而使得器件的能量密度較低。對(duì)于不同的沉積層厚度，利用電化學(xué)工作站系統(tǒng)測(cè)試該超級(jí)電容器的循環(huán)伏安性能、充放電性能、阻抗性能以及循環(huán)性能。

通過(guò)光刻工藝和磁控濺射沉積工藝，得到不同透光性能所對(duì)應(yīng)的電極微觀幾何特征，再利用選擇性腐蝕技術(shù)和退火工藝實(shí)現(xiàn)對(duì)孔隙結(jié)構(gòu)的形成和調(diào)整之后，便得到了一系列具有不同納米孔隙尺寸分布的電極結(jié)構(gòu)。將電極轉(zhuǎn)移到經(jīng)過(guò)預(yù)張拉的pdms膜上，并在其上噴涂pva/h2so4電解質(zhì)，該電解質(zhì)還可以起到將電極緊密粘結(jié)到pdms上的功能。釋放pdms膜，電極薄膜因受到壓縮應(yīng)力的作用而形成褶皺(見(jiàn)圖2b)。由于褶皺是一種失穩(wěn)形式，因此不會(huì)在電極上產(chǎn)生較大的應(yīng)變和內(nèi)力。當(dāng)再次對(duì)載有電極的pdms進(jìn)行張拉，電極從失穩(wěn)狀態(tài)回復(fù)到自由狀態(tài)時(shí)，實(shí)際上并未受到較大的應(yīng)力、應(yīng)變作用，從而使得金屬薄膜電極具備了彈性大變形能力。由力學(xué)屈曲理論可知，彈性基底和薄膜的力學(xué)性能以及薄膜的厚度都會(huì)對(duì)褶皺的幾何特征產(chǎn)生影響(波長(zhǎng)和波峰)。當(dāng)電極內(nèi)部生成大量的孔隙時(shí)，其模量和強(qiáng)度都會(huì)降低，從而影響由預(yù)張拉基底的壓縮應(yīng)力所帶來(lái)的褶皺的幾何特征，以及最終所制備柔性透明超級(jí)電容器的彈性變形能力。

最后應(yīng)說(shuō)明的是：以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，盡管參照前述實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。