阿爾託大學和麻省理工學院的研究人員設計了一種高效能、低成本、環保且可拉伸的超級電容器，該電容器可用於可穿戴電子產品。
超級電容器具有高功率密度、快速的充放電速率、長迴圈壽命和成本效益等優點，可以廣泛應用於移動和可穿戴電子產品到電動汽車等各種領域。然而，在小型裝置的超級電容器中，將高能量密度、安全性和環保性結合在一起一直是一項挑戰。
“通常使用有機溶劑來增加能量密度。與具有較高電導率的水性電解質相比，有機溶劑是有害的，對環境不友好，並且它們降低了功率密度，”阿爾託大學的Tanja Kallio教授說。
研究人員提出了一種“綠色”且易於製造的超級電容器的新設計方案。它由基於水凝膠電解質中的氮摻雜石墨烯薄片電極的固態材料組成。該結構夾在兩個單壁碳奈米管薄膜集電器之間，從而提供了可拉伸性。超級電容器設計方案中的水凝膠可實現緊湊包裝和高能量密度，並允許使用環保電解質。
科學家們設法透過先前研究中描述的類似超級電容器來改善原型的體積電容效能、高能量密度和功率密度。經過一千次拉伸，科學家制造出了在50％應變下效能不變的原型。為了確保更低的成本和更好的環境效能，他們使用了基於NaCl的電解液。