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　　中國(guo)科學院上海硅酸鹽研(yan)(yan)究(jiu)所(suo)黃(huang)富強團隊(dui)研(yan)(yan)制(zhi)成功一種新型透明半導體柔(rou)性透明儲能(neng)(neng)器件(jian)(jian)，綜合(he)性能(neng)(neng)優于目前(qian)報道的所(suo)有透明儲能(neng)(neng)器件(jian)(jian)。相關研(yan)(yan)究(jiu)成果近日(ri)發表于《自然—通(tong)訊》。

　　隨著電(dian)子產品向(xiang)可(ke)穿(chuan)戴、移(yi)動化、超輕薄、透明、微型化發展，輕便、柔性(xing)甚至全透明的(de)儲(chu)能(neng)(neng)(neng)器(qi)件在未來(lai)便攜(xie)式設備中具有廣闊的(de)應(ying)用(yong)前(qian)景。然而，在柔性(xing)透明儲(chu)能(neng)(neng)(neng)器(qi)件中，透光率和能(neng)(neng)(neng)量密度相互(hu)影響，提(ti)升單一性(xing)能(neng)(neng)(neng)往(wang)往(wang)導致另一性(xing)能(neng)(neng)(neng)的(de)大(da)幅下降，同(tong)時還需提(ti)高儲(chu)能(neng)(neng)(neng)器(qi)件的(de)容量，這些都(dou)帶來(lai)了極大(da)的(de)挑戰。

　　為此(ci)，黃富(fu)(fu)強團隊通(tong)過(guo)合理的(de)(de)(de)晶(jing)體(ti)摻雜(za)設計，成功制(zhi)備了一系(xi)列間(jian)隙(xi)硼摻雜(za)的(de)(de)(de)介(jie)孔(kong)寬禁帶半(ban)導體(ti)氧(yang)化(hua)物(氧(yang)化(hua)錫、氧(yang)化(hua)鋅(xin)及氧(yang)化(hua)銦)。在這一類(lei)(lei)新型的(de)(de)(de)透明(ming)(ming)半(ban)導體(ti)氧(yang)化(hua)物中，間(jian)隙(xi)硼原子不僅(jin)能夠大(da)幅度提升摻雜(za)材料的(de)(de)(de)載流子濃度，為羥基(ji)的(de)(de)(de)嵌入提供豐(feng)富(fu)(fu)的(de)(de)(de)結(jie)合位(wei)點(dian)，還在間(jian)隙(xi)摻雜(za)位(wei)上引發與OH-的(de)(de)(de)贗電(dian)(dian)容(rong)電(dian)(dian)化(hua)學(xue)(xue)反應，從而(er)將贗電(dian)(dian)容(rong)惰性的(de)(de)(de)氧(yang)化(hua)錫、氧(yang)化(hua)鋅(xin)和氧(yang)化(hua)銦，轉(zhuan)化(hua)為高電(dian)(dian)化(hua)學(xue)(xue)活性的(de)(de)(de)超(chao)級(ji)電(dian)(dian)容(rong)器電(dian)(dian)極(ji)材料。通(tong)過(guo)控制(zhi)間(jian)隙(xi)硼摻雜(za)的(de)(de)(de)濃度，這一類(lei)(lei)介(jie)孔(kong)透明(ming)(ming)半(ban)導體(ti)氧(yang)化(hua)物的(de)(de)(de)體(ti)積比(bi)容(rong)量可以(yi)達到每(mei)立方米1172毫法拉，實現(xian)與其他非(fei)透明(ming)(ming)金(jin)屬氧(yang)化(hua)物的(de)(de)(de)贗電(dian)(dian)容(rong)性能相近。

　　這種新(xin)型透(tou)明(ming)(ming)半導(dao)體(ti)材料(liao)與聚乙(yi)撐二(er)氧(yang)噻(sai)吩—聚(苯(ben)(ben)乙(yi)烯磺酸(suan)鹽)導(dao)電聚合物(wu)均勻共混后(hou)，通過氣溶膠噴涂技術(shu)涂敷在透(tou)明(ming)(ming)聚對苯(ben)(ben)二(er)甲酸(suan)基(ji)底上制(zhi)作電極。基(ji)于這種電極構(gou)建(jian)的透(tou)明(ming)(ming)柔性超(chao)級(ji)電容器，在15000次(ci)循環(huan)后(hou)容量(liang)保持率接近100%，其(qi)面積能量(liang)密度(du)和器件(jian)透(tou)光率可(ke)達每平(ping)方米1.36 × 10毫(hao)瓦時和 85%。

　　黃富強表(biao)示，該(gai)研(yan)究為設(she)計(ji)合成具有優(you)異電化學活性的透明(ming)半導體氧化物提供了(le)全新的研(yan)究思路。

　　相(xiang)關論文信(xin)息: //www.nature.com/articles/s41467-020-20352-4