成果简介
随着智能可穿戴电子产品的出现和快速发展，对柔性可伸缩透明导电电极（TCE）的迫切需求引起了极大的关注，以取代传统笨重易碎的氧化铟锡。作为一种具有单原子层厚度的新型二维碳材料，石墨烯因其独特的性能，如优异的导电性、高光透明度、出色的机械柔韧性以及显著的化学/热稳定性，被认为是弹性TCE的理想候选者。石墨烯基弹性TCEs在可折叠触摸屏、表皮传感器、软发光二极管、可弯曲太阳能电池以及可变形能量转换/存储设备等可穿戴电子产品中表现出广阔的前景。
本文，青岛大学苗锦雷等研究人员在《Carbon》期刊发表名为“Flexible and stretchable transparent conductive graphene-based electrodes for emerging wearable electronics”的综述，研究报告了石墨烯基弹性TCEs的最新进展，包括石墨烯合成、电极制备、光电性能、改性、柔性可拉伸结构设计以及智能可穿戴应用。本文重点介绍了在较大的机械变形下同时表现出优异的导电性和高光透明度的先进石墨烯基弹性TCE，并讨论了适用于制备具有高机械柔韧性和拉伸性的TCE的策略和机理。最后，还对石墨烯基柔性可拉伸TCE在实际可穿戴应用中的机遇和挑战进行了批判性思考。
图文导读
图1.TCEs和基于石墨烯的柔性和可拉伸TCE的发展时间表
在本文中，我们回顾了用于智能可穿戴电子产品的先进柔性和可拉伸石墨烯基TCE的最新发展（图2），全面讨论了该领域的最新科学成果。我们期待本文综述中描述的石墨烯基TCEs的创新将进一步推动先进软电子学的前沿发展，这将推动石墨烯基电极的产业化，并在即将到来的人工智能和物联网时代将可穿戴设备彻底改变为更智能的风格。
图2.用于高级可穿戴应用的柔性和可拉伸石墨烯基TCE。
小结
石墨烯作为一种只有一个原子厚度的超薄碳片，具有优异的导电性、导热性、光学透明度、机械柔韧性和化学惰性，是替代柔性光电器件刚性脆性ITO的理想候选者。柔性可拉伸的石墨烯基TCEs不仅使传统器件更柔软，可以与人体无缝集成，而且促进了新型柔性和可穿戴电子产品的出现。综上所述，需要做很多工作才能将柔性和可拉伸的石墨烯基TCE从一个有趣的研究领域转变为可穿戴电子竞争领域的可行竞争者。尽管工业应用仍存在挑战，但柔性可拉伸的石墨烯基TCEs引起了极大的关注，必将取代易碎的ITO，同时成为可穿戴电子产品的流行组件，特别是在即将到来的AI和IoT时代，新兴的柔性，便携式，透明和智能设备的发展。
文献：https://doi.org/10.1016/j.carbon.2022.11.018
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