Гибкие носимые суперконденсаторы

Одежда с встроенными светодиодами может выглядеть экстравагантно, но источники света нуждаются в постоянном питании от устройств, которые также должны быть носимыми, долговечными и легкими.

Китайские ученые изготовили волокнистые электроды для носимых устройств, которые являются гибкими и отличаются высокой плотностью энергии. Микрожидкостная технология была ключевой для подготовки материала электрода.

Микрожидкостная технология

Платья из сотен маленьких светодиодов могут создавать эффектные образы в бальных залах или на модных показах. Но носимая электроника может также отслеживать, например, испарение воды или изменения температуры. Системы накопления энергии, питающие такие носимые устройства, должны сочетать гибкость с высокой емкостью и долговечностью. Однако деформируемые электроды часто выходят из строя при длительной работе, и их емкость отстает от емкости других современных устройств накопления энергии.

Электродные материалы обычно выигрывают от тонкого баланса пористости, проводимости и электрохимической активности. Материаловеды Су Чен, Гуань Ву и их команда из Нанкинского технического университета, более глубоко изучили требования к материалам для гибких электродов и разработали пористый гибридный материал, синтезированный из двух углеродных наноматериалов и металлорганической структуры. Наноуглероды обеспечивали большую площадь поверхности и отличную электропроводность, а металлоорганический каркас - пористую структуру и электрохимическую активность.

Чтобы сделать электродные материалы гибкими, микромезопористые углеродные каркасы были объеденены в волокна с использованием термопластичной смолы и инновационной прядильной машины. Полученные волокна были спрессованы в ткани и собраны в суперконденсаторы.

Суперконденсаторы, изготовленные из этих электродов, были не только гибкими, но также могли иметь более высокую плотность энергии и более высокие удельные емкости, чем сопоставимые устройства. Они были стабильны и выдержали более 10000 циклов зарядки-разрядки. 

Авторы указали, что синтез на основе микрожидкостных капель является ключом к улучшению характеристик электродных материалов для носимой электроники. Они утверждают, что все дело в подборе идеальной пористой наноструктуры. опубликовано econet.ru по материалам sciencedaily.com

Подписывайтесь на наш youtube канал!

Задайте вопрос по теме статьи здесь

P.S. И помните, всего лишь изменяя свое потребление - мы вместе изменяем мир! © econet