Recent advances in developing soft electronic devices have increased the demand for deformable storage devices. However, the fabrication of microsupercapacitors (MSCs) with satisfactory electrochemical performance and mechanical robustness remains a crucial challenge. In this work, deformable moisture-activated all-solid-state planar MSCs were designed and fabricated by an in situ laser reduction technology. The planar MSC shows a high areal-specific capacitance (∼4.7 mF cm−2 at 5 mV s−1) under high moisture (RH = 100%). Moreover, the tensile strength of the deformable planar MSC increased to 21 MPa. Moreover, the mechanical robustness of the planar MSC allows them to be folded into origami. The deformable moisture-activated all-solid-state planar MSC holds promises for soft storage devices.

1.
R.
You
,
Y. Q.
Liu
,
Y. L.
Hao
,
D. D.
Han
,
Y. L.
Zhang
, and
Z.
You
,
Adv. Mater.
32
,
1901981
(
2020
).
2.
J.
Lao
,
P.
Sun
,
F.
Liu
,
X.
Zhang
,
C.
Zhao
,
W.
Mai
,
T.
Guo
,
G.
Xiao
, and
J.
Albert
,
Light: Sci. Appl.
7
,
34
(
2018
).
3.
X. Y.
Fu
,
Y. Y.
Zhang
,
C. J.
Ma
, and
H. B.
Jiang
,
Opt. Lett.
47
,
1502
(
2022
).
4.
P.
Zaccagnini
and
A.
Lamberti
,
Appl. Phys. Lett.
120
,
100501
(
2022
).
5.
A.
Noori
,
M. F.
El-Kady
,
M. S.
Rahmanifar
,
R. B.
Kaner
, and
M. F.
Mousavi
,
Chem. Soc. Rev.
48
,
1272
(
2019
).
6.
W.
Raza
,
F. Z.
Ali
,
N.
Raza
,
Y. W.
Luo
,
K. H.
Kim
,
J. H.
Yang
,
S.
Kumar
,
A.
Mehmood
, and
E. E.
Kwon
,
Nano Energy
52
,
441
(
2018
).
7.
C.
Zhong
,
Y.
Deng
,
W.
Hu
,
J.
Qiao
,
L.
Zhang
, and
J.
Zhang
,
Chem. Soc. Rev.
44
,
7484
(
2015
).
8.
S.
Najib
and
E.
Erdem
,
Nanoscale Adv.
1
,
2817
(
2019
).
9.
M. O.
Alas
,
A.
Gungor
,
R.
Genc
, and
E.
Erdem
,
Nanoscale
11
,
12804
(
2019
).
10.
F. E. S.
Oztuna
,
O.
Unal
,
E.
Erdem
,
H. Y.
Acar
, and
U.
Unal
,
J. Phys. Chem. C
123
,
3393
(
2019
).
11.
M.
Buldu-Akturk
,
O.
Balci-cagiran
, and
E.
Erdem
,
Appl. Phys. Lett.
120
,
153901
(
2022
).
12.
M.
Buldu-Akturk
,
M.
Toufani
,
A.
Tufani
, and
E.
Erdem
,
Nanoscale
14
,
3269
(
2022
).
13.
T. H.
Wong
,
C. K.
Yiu
,
J.
Zhou
,
Z.
Song
,
Y.
Liu
,
L.
Zhao
,
K.
Yao
,
W.
Park
,
W.
Yoo
,
E.
Song
,
Z.
Xie
, and
X.
Yu
,
Soft Sci.
1
,
10
(
2021
).
14.
Q.
Zhang
,
Y.
Shi
, and
Z.
Zhao
,
Soft Sci.
2
,
2
(
2022
).
15.
X. Y.
Fu
,
Q.
Cai
,
J. N.
Ma
,
L.
Zhu
,
D. D.
Han
, and
Y. L.
Zhang
,
Appl. Phys. Lett.
118
,
071601
(
2021
).
16.
C.
Choi
,
D. S.
Ashby
,
D. M.
Butts
,
R. H.
DeBlock
,
Q. L.
Wei
,
J.
Lau
, and
B.
Dunn
,
Nat. Rev. Mater.
5
,
5
19
(
2020
).
17.
L.
Jiang
,
L.
Yuan
,
W.
Wang
, and
Q.
Zhang
,
Soft Sci.
1
,
5
(
2021
).
18.
J. H.
Lee
,
G.
Yang
,
C. H.
Kim
,
R. L.
Mahajan
,
S. Y.
Lee
, and
S. J.
Park
,
Energy Environ. Sci.
15
,
2233
(
2022
).
19.
L.
Li
,
Q. C.
Zhang
,
B.
He
,
R.
Pan
,
Z. X.
Wang
,
M. X.
Chen
,
Z.
Wang
,
K. B.
Yin
,
Y. G.
Yao
,
L.
Wei
, and
L. T.
Sun
,
Adv. Mater.
34
,
2104327
(
2022
).
20.
P.
Simon
and
Y.
Gogotsi
,
Acc. Chem. Res.
46
,
1094
(
2013
).
21.
X. R.
Lin
,
M.
Salari
,
L. M. R.
Arava
,
P. M.
Ajayan
, and
M. W.
Grinstaff
,
Chem. Soc. Rev.
45
,
5848
(
2016
).
22.
J.
Liang
,
C. Z.
Jiang
, and
W.
Wu
,
Appl. Phys. Rev.
8
,
021319
(
2021
).
23.
B.
Yang
,
P. F.
Tang
,
C. J.
Liu
,
R.
Li
,
X. D.
Li
,
J.
Chen
,
Z. Q.
Qiao
,
H. P.
Zhang
, and
G. C.
Yang
,
Def. Technol.
18
,
834
(
2022
).
24.
R. F.
Ramazanov
,
B. E.
Fridman
,
K. S.
Kharcheva
,
O. V.
Komarov
, and
R. A.
Serebrov
,
Def. Technol.
14
,
622
(
2018
).
25.
N. E.
Nechaev
,
B. E.
Fridman
,
A. A.
Khapugin
,
V. A.
Martynenko
, and
R. A.
Serebrov
,
Def. Technol.
14
,
616
(
2018
).
26.
T. T.
Ye
,
L. H.
Li
, and
Y.
Zhang
,
Adv. Funct. Mater.
30
,
2000077
(
2020
).
27.
X. H.
Wang
,
M.
Salari
,
D. E.
Jiang
,
J. C.
Varela
,
B.
Anasori
,
D. J.
Wesolowski
,
S.
Dai
,
M. W.
Grinstaff
, and
Y.
Gogotsi
,
Nat. Rev. Mater.
5
,
787
(
2020
).
28.
Z.
Xu
,
X.
Chu
,
Y. H.
Wang
,
H. T.
Zhang
, and
W. Q.
Yang
,
Chem. Eng. J.
391
,
123548
(
2020
).
29.
J. H.
Li
,
J.
Zhao
, and
J. A.
Rogers
,
Acc. Chem. Res.
52
,
53
(
2019
).
30.
S.
Chua
,
R. P.
Fang
,
Z. H.
Sun
,
M. J.
Wu
,
Z.
Gu
,
Y. Z.
Wang
,
J. N.
Hart
,
N.
Sharma
,
F.
Li
, and
D. W.
Wang
,
Chem. Eur. J.
24
,
18180
(
2018
).
31.
J.
Xiao
,
H. L.
Zhan
,
X.
Wang
,
Z. Q.
Xu
,
Z. Y.
Xiong
,
K.
Zhang
,
G. P.
Simon
,
J. Z.
Liu
, and
D.
Li
,
Nat. Nanotechnol.
15
,
683
(
2020
).
32.
S.
Pinilla
,
J.
Coelho
,
K.
Li
,
J.
Liu
, and
V.
Nicolosi
,
Nat. Rev. Mater.
7
,
717
(
2022
).
33.
Y.
Zhao
,
Y.
Yang
, and
H. B.
Sun
,
PhotoniX
2
,
3
(
2021
).
34.
Y. L.
Zhang
,
J. C.
Li
,
H.
Zhou
,
Y. Q.
Liu
,
D. D.
Han
, and
H. B.
Sun
,
Innovation
2
,
100168
(
2021
).
35.
Y. Q.
Liu
,
Z. D.
Chen
,
D. D.
Han
,
J. W.
Mao
,
J. N.
Ma
,
Y. L.
Zhang
, and
H. B.
Sun
,
Adv. Sci.
8
,
2002464
(
2021
).
36.
D. D.
Han
,
Y. L.
Zhang
,
J. N.
Ma
,
Y.
Liu
,
J. W.
Mao
,
C. H.
Han
,
K.
Jiang
,
H. R.
Zhao
,
T.
Zhang
,
H. L.
Xu
, and
H. B.
Sun
,
Adv. Mater. Technol.
2
,
1700045
(
2017
).
37.
Y.
Yao
,
X. D.
Chen
,
H. H.
Guo
,
Z. Q.
Wu
, and
X. Y.
Li
,
Sens. Actuator, B
161
,
1053
(
2012
).
38.
Y. Q.
Liu
,
J. W.
Mao
,
Z. D.
Chen
,
D. D.
Han
,
Z. Z.
Jiao
,
J. N.
Ma
,
H. B.
Jiang
, and
H.
Yang
,
Opt. Lett.
45
,
113
(
2020
).
39.
S.
Zhang
,
X.
Chen
,
K.
Liu
,
H.
Li
,
Y.
Xu
,
X.
Jiang
,
Y.
Xu
,
Q.
Wang
,
T.
Cao
, and
Z.
Tian
,
PhotoniX
3
,
7
(
2022
).
40.
J.
Theerthagiri
,
K.
Karuppasamy
,
S. J.
Lee
,
R.
Shwetharani
,
H. S.
Kim
,
S. K. K.
Pasha
,
M.
Ashokkumar
, and
M. Y.
Choi
,
Light: Sci. Appl.
11
,
250
(
2022
).
41.
D. D.
Han
,
Z. D.
Chen
,
J. C.
Li
,
J. W.
Mao
,
Z. Z.
Jiao
,
W.
Wang
,
W.
Zhang
,
Y. L.
Zhang
, and
H. B.
Sun
,
ACS Appl. Mater. Interfaces
12
,
25435
(
2020
).
42.
D. D.
Han
,
Y. L.
Zhang
,
J. N.
Ma
,
Y. Q.
Liu
,
B.
Han
, and
H. B.
Sun
,
Adv. Mater.
28
,
8328
(
2016
).
43.
H. L.
Liu
,
Z. J.
Sun
,
Y.
Chen
,
W. J.
Zhang
,
X.
Chen
, and
C. P.
Wong
,
ACS Nano
16
,
10088
(
2022
).
44.
P.
Zhang
,
S.
Yang
,
H.
Xie
,
Y.
Li
,
F.
Wang
,
M.
Gao
,
K.
Guo
,
R.
Wang
, and
X.
Lu
,
ACS Nano
16
,
17593
(
2022
).
45.
N. A.
Kyeremateng
,
T.
Brousse
, and
D.
Pech
,
Nat. Nanotechnol.
12
,
7–15
(
2017
).
46.
W.
Gao
,
N.
Singh
,
L.
Song
,
Z.
Liu
,
A. L. M.
Reddy
,
L. J.
Ci
,
R.
Vajtai
,
Q.
Zhang
,
B. Q.
Wei
, and
P. M.
Ajayan
,
Nat. Nanotechnol.
6
,
496
(
2011
).
47.
L. F.
Aval
,
M.
Ghoranneviss
, and
G. B.
Pour
,
Mater. Renewable Sustainable Energy
7
,
29
(
2018
).
48.
M.
Mirzaee
and
G. B.
Pour
,
Recent Pat. Nanotechnol.
12
,
192
(
2018
).
49.
G. B.
Pour
,
L. F.
Aval
, and
M.
Mirzaee
,
Recent Pat. Nanotechnol.
14
,
163
(
2020
).
50.
L. F.
Aval
,
M.
Ghoranneviss
, and
G. B.
Pour
,
Heliyon
4
,
e00862
(
2018
).
51.
G. B.
Pour
,
L. F.
Aval
, and
M.
Mirzaee
,
J. Mater. Sci.: Mater. Electron.
29
,
17432
(
2018
).
52.
D. D.
Han
,
Y. L.
Zhang
,
H. B.
Jiang
,
H.
Xia
,
J.
Feng
,
Q. D.
Chen
,
H. L.
Xu
, and
H. B.
Sun
,
Adv. Mater.
27
,
332
(
2015
).
53.
D. D.
Han
,
Y. L.
Zhang
,
Y.
Liu
,
Y. Q.
Liu
,
H. B.
Jiang
,
B.
Han
,
X. Y.
Fu
,
H.
Ding
,
H. L.
Xu
, and
H. B.
Sun
,
Adv. Funct. Mater.
25
,
4548
(
2015
).
54.
Y. L.
Zhang
,
Y. Q.
Liu
,
D. D.
Han
,
J. N.
Ma
,
D.
Wang
,
X. B.
Li
, and
H. B.
Sun
,
Adv. Mater.
31
,
1901585
(
2019
).
55.
K. L.
Liu
,
C.
Yu
,
W.
Guo
,
L.
Ni
,
J. H.
Yu
,
Y. Y.
Xie
,
Z.
Wang
,
Y. W.
Ren
, and
J. S.
Qiu
,
J. Energy Chem.
58
,
94
(
2021
).
56.
X. Y.
Fu
,
Z. D.
Chen
,
D. D.
Han
,
Y. L.
Zhang
,
H.
Xia
, and
H. B.
Sun
,
Photonics Res.
8
,
577
(
2020
).
57.
F.
Bonaccorso
,
L.
Colombo
,
G. H.
Yu
,
M.
Stoller
,
V.
Tozzini
,
A. C.
Ferrari
,
R. S.
Ruoff
, and
V.
Pellegrini
,
Science
347
,
1246501
(
2015
).
58.
Q.
Zhang
,
K.
Scrafford
,
M. T.
Li
,
Z. Y.
Cao
,
Z. H.
Xia
,
P. M.
Ajayan
, and
B. Q.
Wei
,
Nano Lett.
14
,
1938
(
2014
).
59.
J. G.
Cai
,
C.
Lv
,
E.
Aoyagi
,
S.
Ogawa
, and
A.
Watanabe
,
ACS Appl. Mater. Interfaces
10
,
23987
(
2018
).
60.
S. S.
Delekta
,
K. H.
Adolfsson
,
N. B.
Erdal
,
M.
Hakkarainen
,
M.
Ostling
, and
J. T.
Li
,
Nanoscale
11
,
10172
(
2019
).
61.
M.
Asghar
,
S. A.
Zahra
,
Z. R.
Khan
,
M.
Ahmed
,
F.
Nasir
,
M.
Iqbal
,
M. A.
Mohammad
,
A.
Mahmood
,
D.
Akinwande
, and
S.
Rizwan
,
Front. Mater.
7
,
179
(
2020
).
62.
F.
Ghasemi
,
M.
Jalali
,
A.
Abdollahi
,
S.
Mohammadi
,
Z.
Sanaee
, and
S.
Mohajerzadeh
,
RSC Adv.
7
,
52772
(
2017
).
63.
J.
Yun
,
D.
Kim
,
G.
Lee
, and
J. S.
Ha
,
Carbon
79
,
156
(
2014
).
64.
Z. Q.
Niu
,
L.
Zhang
,
L.
Liu
,
B. W.
Zhu
,
H. B.
Dong
, and
X. D.
Chen
,
Adv. Mater.
25
,
4035
(
2013
).
65.
Z. Q.
Niu
,
J. J.
Du
,
X. B.
Cao
,
Y. H.
Sun
,
W. Y.
Zhou
,
H. H.
Hng
,
J.
Ma
,
X. D.
Chen
, and
S. S.
Xie
,
Small
8
,
3201
(
2012
).
66.
T.
Xu
,
H. S.
Du
,
H. Y.
Liu
,
W.
Liu
,
X. Y.
Zhang
,
C. L.
Si
,
P. W.
Liu
, and
K.
Zhang
,
Adv. Mater.
33
,
2101368
(
2021
).
67.
Z.
Sun
,
K. Q.
Qu
,
Y.
You
,
Z. H.
Huang
,
S. X.
Liu
,
J.
Li
,
Q.
Hu
, and
Z. H.
Guo
,
J. Mater. Chem. A
9
,
7278
(
2021
).
68.
Y.
Wang
,
Y.
Shen
,
X. Q.
Zhang
,
Y.
Zhang
, and
J.
Hu
,
Appl. Phys. Lett.
105
,
233107
(
2014
).
69.
H. C.
Bi
,
K. B.
Yin
,
X.
Xie
,
J.
Ji
,
S.
Wan
,
L. T.
Sun
,
M.
Terrones
, and
M. S.
Dresselhaus
,
Sci. Rep.
3
,
2714
(
2013
).
70.
C. W.
Lee
,
B. J.
Min
,
S. I.
Kim
, and
H. K.
Jeong
,
Carbon
54
,
353
(
2013
).

Supplementary Material

You do not currently have access to this content.