飞秒激光直写制备LIG/RuO_(2)复合电极

作     者：王联甫 管延超 丁烨 李靖怡 杨立军 Wang Lianfu;Guan Yanchao;Ding Ye;Li Jingyi;Yang Lijun

作者机构：哈尔滨工业大学微系统与微结构制造教育部重点实验室黑龙江哈尔滨150001 

出 版 物：《中国激光》 (Chinese Journal of Lasers)

年 卷 期：2022年第49卷第16期

页      面：146-154页

核心收录：

学科分类：081702[工学-化学工艺] 080801[工学-电机与电器] 080901[工学-物理电子学] 0808[工学-电气工程] 0809[工学-电子科学与技术（可授工学、理学学位）] 08[工学] 0817[工学-化学工程与技术] 080401[工学-精密仪器及机械] 0804[工学-仪器科学与技术] 080501[工学-材料物理与化学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 0803[工学-光学工程] 

基　　金：青年科学基金项目(52105437) 中国博士后科学基金(2020M670900) 黑龙江省博士后面上资助(LBH-Z20054) 新昌浙江工业大学科学技术研究院自然开放基金(204001) 上海航天科技创新基金(SAST2021-067) 

主　　题：激光制造 飞秒激光直写 激光诱导石墨烯 RuO_(2) 超级电容器 

摘      要：基于聚酰亚胺(polyimide,PI)膜的激光诱导石墨烯(laser-induced graphene,LIG)电极因其制备简单、可扩展性强等优势而逐渐得到了广泛的关注,但较低的能量密度限制了它的进一步应用。为了提升LIG电极的电化学性能,首先研究了激光功率和扫描速度对PI膜碳化效果的影响。在此基础上,在PI膜表面喷涂RuCl_(3)晶体,通过飞秒激光直写技术制备指间距为20μm的LIG/RuO_(2)复合电极,组装了超级电容器,并对电极微纳结构以及元素成分进行了表征分析。在10 mV/s的电压扫描速率下,LIG/RuO_(2)超级电容器的面积容量为4.9 mF/cm^(2),是LIG超级电容器的4.85倍,同时具有良好的能量密度(在0.1 mA/cm^(2)的电流密度下为0.173μW·h/cm^(2))。研究结果表明,飞秒激光直写技术可以实现LIG/RuO_(2)复合电极的灵活和可扩展制备,在微电子器件以及可穿戴电子设备领域有广阔的应用前景。