近日，哈工大機電學(xué)院楊立軍教授團隊基于超快激光技術(shù)精確調(diào)控平面非對稱電極性能，研究成果以《高精度容量匹配的皮秒紫外激光圖案化面內(nèi)非對稱微型超級電容器》（Picosecond UltravioletLaser Patterned In-Plane Asymmetric Micro-Supercapacitors with High-PrecisionCapacity Matching）為題發(fā)表在《儲能材料》（Energy Storage Materials）上，為高性能微儲能器件的制備提供新思路。

便攜式可穿戴微電子器件的快速發(fā)展對柔性電化學(xué)微儲能器件性能提出更高要求，組裝非對稱超級電容器是提高其能量密度的合理策略。然而，在制備平面非對稱電極過程中，傳統(tǒng)的3D打印、光刻、掩膜板輔助、手工組裝等方法通常存在電極叉指分辨率低、步驟復(fù)雜、成本高等缺點。此外，非對稱電極的高精度容量匹配是最大化其工作電壓窗口、進(jìn)一步提升超級電容器能量密度的關(guān)鍵。

針對上述問題，團隊基于激光技術(shù)的靈活性，通過皮秒紫外激光精細(xì)刻蝕和激光直寫技術(shù)，在聚酰亞胺薄膜基底上制備了非對稱微型超級電容器，提出用變指寬策略對正負(fù)極電容進(jìn)行調(diào)控，通過循環(huán)伏安原位探測和電化學(xué)性能對比確定最佳叉指線寬比，實現(xiàn)了正負(fù)極電容的高精度匹配。通過該方法制備的非對稱超級電容器獲得了1.2伏的工作電壓窗口，高精度匹配后的能量密度提升到匹配前的1.9倍。該研究中非對稱電極制備和容量匹配策略為平面非對稱超級電容器的研究提供了新視角。