具有低曲折度，优异的机械柔韧性，高光学透明性和出色的导电性的分层结构材料，是开发柔性透明超级电容电极用于电子和显示器创新应用的关键。在这里，采用CVD法来制备受叶骨架启发的网状电极，其中碳纳米结构作为3D海绵的芯、基于石墨烯的薄膜作为保护/导电壳。网络电极在Na₂SO₄水溶液中显示出85-88%的透光率，约1.8Ω/sq的薄层电阻和7.06mF cm^-2的面电容（三电极电池中电流密度为0.78mA cm^-2）。基于PVA/H₃PO₄凝胶和网络电极的柔性透明对称超级电容器，具有约1.6V的稳定工作电压，0.068μWh cm^-2和47.08μW cm^-2的能量和功率密度，在约80%的光学透明性下， 30,000个弯曲释放周期内无电容损耗。 
 
Fig. 1柔性透明LSMCS电极的特性。（a）显示出高度的光学透明性的电极照片。（b-e）在不同放大倍数下电极的SEM顶视图。（f）电极导管的横截面SEM图显示出核-壳结构。（g–i）用f图所示的导管获得的Ni，C和Fe元素的EDX映射。
 

Fig. 2 TEM表征LSMCS电极的壳和芯组件。（a,b）从电极中提取的石墨烯壳的TEM图像显示出石墨层状结构。（c,d）海绵碳核的TEM图，包括相互连接的碳纳米颗粒和皱折的石墨纳米片。（e,f）碳纳米颗粒的高倍TEM图。

 
Fig. 3 LSMCS电极的电化学性能。（a）电极在不同电位窗口下的CV曲线。（b,c）在10到2000mVs^-1的各种扫描速率下，电极在1.6V电位窗口下的CV曲线。（d）在各种电流密度下电极的恒电流充放电曲线。（e）区域电容与扫描速率的关系。（f）电极的奈奎斯特图
 
 
Fig. 4 基于LSMCS电极的柔性透明固态SCs。（a）柔性透明SC装置在弯曲状态下的典型照片；插图显示SC处于平坦状态。（b）在不同工作电压下，扫描速率为500mV s^-1的CV曲线。（c,d）在不同扫描速率和电流密度下，工作电压为1.6V时的CV和GCD曲线。（e）区域电容与扫描速率的关系。（f）两个SC器件分别，并联和串联时，扫描速率为500mV s^-1的CV曲线和（g）66.0µA cm^-2的电流密度下的GCD曲线。（h）在各种弯曲角度下设备的CV曲线。（i）SC在摇摆，弯曲和释放状态下的循环稳定性。
 
 
Fig. 5 各种透明SC器件的能量和功率密度。基于LSMCS电极的水、固态SC器件的Ragone图以及与其他透明器件的比较。
 
      相关研究成果于2019年由清华大学材料科学与工程系Nyan-Hwa Tai课题组，发表在Communications Chemistry（https://doi.org/10.1038/s42004-019-0238-9）上。原文：Bioinspired networks consisting of spongy carbon wrapped by graphene sheath for flexible transparent supercapacitors