本文要点：
具有不同电压和电容输出的MSC串联电极结构，在可穿戴电子产品中作为性能定制的能量存储具有巨大的潜力。
1、成果简介
具有高电化学性能的柔性储能单元的简单且可扩展的制造对于可穿戴电子设备至关重要。本文，天津工业大学Na Lin（第一作者） ，华南理工大学Wentao Wang（通讯作者）等研究人员在《Adv Mater Technol 》期刊发表名为“Laser‐Induced Graphene/MoO2 Core‐Shell Electrodes on Carbon Cloth for Integrated, High‐Voltage, and In‐Planar Microsupercapacitors”的论文，研究将涂有Mo离子均匀分散的水凝胶油墨的碳布（CC）作为激光划刻的前体，在此过程中，在基板上原位合成了激光诱导的石墨烯/ MoO 2（LIG / MoO 2）。
通过调节表面形貌和纳米颗粒分布，制备的LIG / MoO 2 -CC电极显示出由多根核壳纤维组成的网络结构。其中，碳纤维芯相具有很强的机械稳定性，而LIG / MoO 2原位生长壳确保高电化学性能。实验上，由叉指电极组装的MSC在2.5 mW cm -2的功率密度下可提供81.8 mF cm -2的面电容和113.7μWhcm -2的面能量密度，使它们成为性能最佳的基于LIG的MSC 。通过电极的串并联结构设计，可以根据实际应用需求调节MSC的输出电压和总电容，为与其他可穿戴电子设备集成提供了巨大的潜力。
2、图文导读
图1、a）用于原位转换MoO 2 / LIG-CC的激光划片过程的示意图。b）样品在处理之前和之后的光学图像。c）将MoO 2 / LIG-CC电极激光切割成不同的图案。
图2、在不同的LHD条件下产生的CC，碳纤维束，单纤维和MoO 2 / LIG的四个不同的放大SEM图像
图3、a）横截面的FESEM图像和b）MoO 2 / LIG-CC中的内部形态。c）单个MoO 2 / LIG-CC电极的元素图。d）原始CC，LIG，MoO 2 / LIG-CC内部和外部区域的拉曼光谱。e）原始CC，LIG和MoO 2 / LIG-CC的XRD图谱。f）MoO 2 / LIG-CC的Mo 3d和O 1s XPS光谱。g）从CC衬底刮擦的MoO 2 / LIG的TEM图像。h）MoO 2的TEM图像，i）放大的图像。
图4、激光划片过程中MoO 2 / LIG-CC转换机制的示意图。
图5、a）平面交叉指状MSC与MoO 2 / LIG-CC电极组装在一起。b）MoO 2 / LIG-CC电极在扫描速率下的CV曲线。c）电流密度下MoO 2 / LIG-CC电极的GCD曲线。d）MoO 2 / LIG-CC电极的奈奎斯特图，其高频区域如插图所示。e）MoO 2 / LIG-CC的长期稳定性测试，适用于10000个充电/放电循环。f）在弯曲变形下以10 mV s -1的扫描速率的CV曲线，插图显示变形期间的MSC。g）扫描速率为10 mV s -1的CV曲线和h）1-3 MoO 2的GCD曲线/ LIG-CC MSC串联和并联连接。i）由三个串联的MSC供电的黄色LED的照片。
图6、a）MoO 2 / LIG-CC MSCs电极及其同心结构，线性结构和可折叠结构的示意图和数字图像。b）在10 mV s -1的扫描速率下不同电极的CV曲线。c） 串联连接的带状MoO 2 / LIG-CC电极（x ×1，x = 1-10）的可折叠结构的CV曲线和d）GCD曲线。e）由MoO 2 / LIG-CC MSC阵列（10×1）供电的三个黄色LED的照片。f）条形结构MoO 2 / LIG-CC电极的CV曲线和g）GCD曲线（6× y，y = 1-6）h）。MoO 2供电的三个黄色LED的照片/ LIG-CC MSC阵列（6×6）
3、小结
在本文中，通过激光划刻在Mo离子水凝胶油墨涂覆的CC上一步合成了MoO 2 / LIG-CC电极。CC高温碳化材料本身是LIG制备的理想前体。网络结构的奇妙性质在吸收和散发热量方面起着重要作用，从而形成了由多核壳纤维组成的电极。通过优化工艺参数获得了高性能且灵活的MoO 2 / LIG-CC电极，显示出平衡的双层和伪电容效应。为了制造定制电源，设计和串联和/或并联不同的电极图案。MoO 2以这种简单，低成本和可扩展的方式制备的/ LIG-CC MSC阵列显示出极大的机械灵活性和可调节的电压输出，可以满足实际微电子学的需求。
文献：
https://doi.org/10.1002/admt.202000991
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