【引言】
平面型微型超级电容器（MSC）作为一种新型的微型电化学储能器件，与传统的夹层式固态超级电容器相比，其突出优点是能够容易地与传感器及其它电子器件进行有效的集成。而柔性传感器由于能被穿戴或者植入人体并能够检测周围环境信息而在医疗健康领域引起了广泛的关注。然而，作为用电器件，传感器自身并不能独立工作，而需要电源为其进行供电。一般的方法是将传感器与电源通过外接导线连接，但这在柔性可穿戴技术中会引起极大的不便。所以当前的一项挑战是如何将柔性电源与传感器集成到同一芯片？研究者们在该领域做了许多优异的工作，但仍有很多难题等待人们去挑战。
图1 纸基平面型对称超级电容器（SMCS）的制备
a) 纸基对称超级电容器的制备示意图.
b) 纸表面通过丝 印刷技术制备的金属Ni集流体数码照片
c) Ni/Paper 随着弯曲次数的电阻变化规律; 插图展示了一次弯曲循环过程中的电阻变化规律
d) Ni集流体表面经电化学沉积MnO2后的数码照片
e) 沉积MnO2后展示叉指电极的光学照片
f) 沉积MnO2后叉指极的低倍和高倍SEM照片
图2 纸基对称超级电容器的电化学性能和耐机械形变性能
a) SMSC在不同扫速下的CV特性
b) SMSC在不同扫描速率下的面积比容量
c) SMSC在扫速为800 mV s?1 时的循环寿命; 插图为循环 1圈、100圈、30000圈和 60000圈后的CV曲线
d) SMSC 在不同弯曲状态下的数码照片, r = ∞和θ = 0°、r = 8.2 mm和θ = 85°、r= 6.3 mm和θ = 103°、r = 4.4 mm和θ = 134°、r = 3.3 mm和θ = 160°、r = 2.7 mm和θ = 180°以及r = 0.2 mm和θ = 134°
e) SMSC在不同弯曲状态下的CV特性
f) SMSC持续地弯曲10圈的过程中CV曲线的变化
g) SMSC弯曲10000次的过程中电容的变化情况; 插图展示了器件弯曲1次、1000次、和5000次后的CV曲线
图3 纸基非对称超级电容器（AMSC）的制备及其电化学性能
a) AMSC的制备示意图
b) 在扫速为30 mV s?1时，MnO2/Ni/CP和PPy/Ni/CP电极的CV曲线
c) AMSC在不同扫速下的CV曲线
d) AMSC的面积容量随着放电电流密度的变化情况
e) 与其他 献中 道过的超级电容器的比较图
f, g) 分别是AMSCs 并联f)和串联g)后的恒电流充放电曲线
图4 AMSCs和UV传感器在单一纸片上的集成
a) 电路集成示意图
b) 用于UV传感器的ZnO 纳米线的SEM照片
c) 纸基集成器件展示柔性的数码照片
d) 纸基集成器件贴于手背的数码照片
e) 串联AMSC的自放电曲线
f, g) UV传感器分别被串联的AMSC和外电源提供1.0 V电压驱动时的光电流与时间响应曲线
图5 可持续自供电的集成器件
a) AMSCs桥接太阳能电池和气体传感器的示意图
b) 用于气体传感器的PANI 纳米棒的SEM照片
c) 利用太阳能电池给串联AMSC充电的充电曲线和串联AMSC在电流密度为1 mA cm?2下的放电曲线
d) 当交替充入NH3和HCl时集成器件中气体传感器的响应和恢复曲线
【小结】
献链接：In-Plane Micro-Supercapacitors for an Integrated Device on One Piece of Paper (Adv. Funct. Mater. 2017, DOI: 10.1002/adfm.201702394)
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