纤维基超级电容器（F-SCs）由于其高度可变形的柔韧性、快速充电/放电能力、长期稳定性和节能能力，在可穿戴技术、能源和碳中和领域引起了广泛的兴趣。在这篇综述中，我们总结了制造 F-SC 纤维电极的最新进展，其中先进的微二维 (2D) 构建块（例如，MXene 和石墨烯）被化学组装并构建成有序的中间纤维和多功能宏观织物。介绍了二维混合纳米片在表面控制、赝电容修饰和微结构调控方面的不同基本原理，促进了快速电子转移和电荷传导。此外，介绍了用于组装和制造具有先进纳米/微结构的复杂纤维的各种纺丝方法，包括分层骨架、各向异性骨架、表面/整个多孔框架和垂直排列的网络，以促进离子动力学传输/存储。同样，阐明了多孔结构与电化学性能之间的构效关系。此外，强调高柔韧性/强度、优异导电性和稳定操作的多功能织物，在恶劣条件下实现大能量密度、可变形能力和稳健稳定性。最后，特别强调了潜在的电源应用，包括柔性电子设备、自供电功能和能量传感器系统。

图文简介

从微二维混合构建块化学组装和制造 F-SCs 电极的示意图

高性能 F-SC 的基本组装

有序介观纤维的湿纺组装

有序介观纤维的微流控组装原理

F-SC 的可穿戴应用

总之，我们从微二维混合结构单元的化学操作（表面改性和结构调控）和可控组装方面总结了 F-SC 化学组装和制造方面的最新进展和未来研发（R&D）方向。

此外，还讨论了各种纺丝组装方法，如湿纺、干纺、受限组装、静电纺丝和微流体纺丝，可以制备具有先进多孔和分层结构的有序纤维。特别说明了微流控芯片的微通道设计（管状、收缩-扩张和收缩通道）和相应的纤维化学结构（堆积、垂直排列和中空结构）。此外，还详细阐明了孔结构与储能能力之间的构效关系，如表面介孔、内部介孔和丰富的微孔。

最后，还介绍了 F-SC 的可穿戴供电应用。通常，具有高机械灵活性、快速充电/放电能力、长期稳定性、多功能集成性和耐环境性的 F-SC 可以通过集成技术为多功能可穿戴电子设备供电。未非常需要开发耐高温或耐酸/碱、高机械强度、超长拉伸稳定性和自愈功能以实现出色的环境稳定性。

论文信息

论文题目：Two-Dimensional Hybrid Nanosheet-Based Supercapacitors: From Building Block Architecture, Fiber Assembly, and Fabric Construction to Wearable Applications

通讯作者：武 观，徐建鸿，暴宁钟

通讯单位：浙江理工大学，清华大学，南京工业