近日，清华大学高端装备界面科学与技术全国重点实验室在超快激光加工制造超级电容器微储能器件方面取得新进展，研究成果以Fabrication of Hybrid Supercapacitor by MoCl5 Precursor-Assisted Carbonization with Ultrafast Laser for Improved Capacitance Performance为题发表在国际学术期刊《Advanced Functional Materials》(2023, 2213514)。清华大学博士生郭恒为该论文的第一作者，闫剑锋副教授为论文的通讯作者。

该研究利用超快激光实现高比电容超级电容器的精密加工制造，通过光-热-化学反应的控制，在降低激光加工阈值、提升加工精度的同时，原位加工出金属氧化物与碳的复合材料电极。利用该方法加工的电极材料具有多孔、亲水的形貌特征，含有碳材料、金属氧化物活性成分，制备的超级电容器同时具有双电层储能机制与赝电容储能机制。在加工精度方面，激光加工线宽可小于10μm，可按需加工出几十微米尺度的电容器，为制造大量微电容、形成电容阵列，以实现更高的电压与电流输出奠定了良好基础。在比电容方面，器件的比电容可以达到11.85mF/cm2，与相同条件下制备的碳化电容器相比，容量提升了9.2倍。