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南工大制備無紡布電極材料 構築柔性超級電容器為可穿戴設備供能

中化新網訊 如今,智能手環、智能手表、谷歌眼鏡等可穿戴設備已進入許多“潮人”的日常生活,但為可穿戴設備長時間穩定供電仍是該領域面臨的重大挑戰。日前,南京工業大學陳蘇課題組通過微流體紡絲技術創制出無紡布電極材料,用其構築的超級電容器成為可穿戴設備供能的最佳選擇之一。

“這種無紡布電極材料構築的超級電容器,其能量密度是目前基于纖維材料電極超級電容器的最大值,且具有較高的柔性和變形能力,可以集成到織物裡,能夠實現在形變條件下穩定供能。”陳蘇教授介紹說。

研究團隊在導電性較差的黑磷材料層間,原位橋接碳納米管,極大地提高了其層間電子傳導的效率;而且由于黑磷跟石墨烯一樣,層間容易堆積,加入碳納米管後,有效減輕了黑磷層間堆積,提高了比表面積,增大離子吸附表面,提高了離子擴散速率及累積量,使黑磷具有較大的離子擴散通道。

此後團隊再将黑磷複合紡絲液通過微流體紡絲技術,牽引、固化、熔合成黑磷微納複合纖維無紡布電極材料,具備高導電性、高能量密度、優異柔性超級電容器功能。以其構築的柔性超級電容器具有較高的柔性和變形能力,可以集成到織物裡,為可穿戴設備供能。

智能可穿戴設備全球市場年産值約為280億美元,每年仍以10%的速度增長。該研究成果提升了在微流控受限空間下構築一維納微纖維儲能穿戴材料的認知水平,可望在LEDs、智能手環、柔性顯示器等可穿戴領域獲得廣泛應用。

本文來自中國化工報,本文觀點不代表石墨烯網立場,轉載請聯系原作者。

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