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柔性可穿戴超级电容器的最新进展

发布于:2023-02-24 09:47:24 来自:电气工程/电气工程原创版块 [复制转发]

知识点:穿戴超级电容器

近年来,随着电子技术的快速发展,电子传感器、柔性显示器、健康监护仪等可穿戴式电子设备受到极大的关注,并取得了飞速的发展。为了实现完全灵活和可穿戴的电子器件,目前最大的挑战就是与之相适应的轻、薄且柔性的便携型储能器件。因此为了适应下一代柔性电子设备的发展,柔性储能器件成为了近几年的研究热点。超级电容器也称为电化学电容器,通过离子吸附或氧化还原反应来储存能量,可以安全快速地充电/放电,并且以低成本十分容易的进行组装。灵活耐用的超级电容器具有高稳定性、低成本、快速充放电、体积小、效率高、机械性能好等特点,受到广泛关注。然而,柔性可穿戴超级电容器的开发还面临着一系列科学和技术上的难题。首先,作为超级电容器的主要组成部分-电极,电极既要有优良的电化学性能,又要具有一定的机械强度来满足柔性这一需求;另外,为了实现柔性超级电容器在柔性电子器件上的应用,组装方式上和电解液选择上还需多方面的考虑。

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智能手环、智能手表、谷歌眼镜等可穿戴设备已进入许多“潮人”的日常生活,但为可穿戴设备长时间并承受形变后稳定供电,是该领域重大的挑战和攻坚课题。 日前,南京工业大学陈苏课题组通过微流体纺丝技术创制出无纺布电极材料,通过无纺布电极构筑的超级电容器,其能量密度是目前基于纤维材料电极超级电容器中最大值,而且具有较高的柔性和变形能力,可以集成到织物里,能够实现在形变条件下稳定供能,成为为可穿戴设备供能的最佳选择之一。 该研究成果发表在《Nature Communications》上并获得评阅人好评。


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据该课题组陈苏教授和武观老师介绍,团队在导电性较差的黑磷材料层间,原位桥接碳纳米管,极大提高了其层间电子传导的效率;而且由于黑磷跟石墨烯一样,层间容易堆积,加入碳纳米管后,有效减轻了黑磷层间堆积,提高了比表面积,增大离子吸附表面,提高了离子扩散速率及累积量,使得黑磷具有较大的离子扩散通道。再者,团队将黑磷复合纺丝液,通过微流体纺丝技术,牵引、固化、熔合成黑磷微纳复合纤维无纺布电极材料,具备高导电性、高能量密度、优异柔性超级电容器功能。构筑成柔性超级电容器,具有较高的柔性和变形能力,可以集成到织物里,为可穿戴设备供能。

相关推荐:

1、GB5226.1-2008 机械电气安全

2、GB19517-2009国家电气设备安全技术规范



  • 土木小唐
    土木小唐 沙发

    文章很有用,收藏一下

    2023-03-30 09:57:30

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这个家伙什么也没有留下。。。

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