可伸缩超级电容器为超柔性电源铺平了道路

2020-03-24 10:11:09 来源:cnbeta
杜克大学和密歇根州立大学的研究人员的一项新发现可能会为可穿戴电子产品提供出色可的拉伸电源。超级电容器以其出色的功率密度而闻名,与化学电池相比,其能快速充电和放电大量能量,并且具有比化学电池更长的寿命,而化学电池通常具有存储更多能量的优势。


该研究小组着手尝试为他们正在研究的可穿戴设备开发一种真正灵活的电源,目标是开发能够承受拉伸,扭曲或弯曲等机械变形而又不损失性能的创新设备。如果可拉伸电子设备的电源设备不可伸缩,那么整个设备系统将被约束为不可伸缩。

研究小组采用了一种设计,首先在硅片上建立了一个小的“碳纳米管森林”,直径约15纳米的小块中有数百万个约20-30微米高的纳米管。两端覆盖着一层金纳米薄膜,这降低了最终器件的电阻,并使其比以前的设计更快地传输电荷。

将其金色朝下放置在一个弹性基材上,该基材在张力下可拉伸至其正常长度的四倍。一旦打开,张力就释放了,整个东西皱了起来,以更高的密度将“森林”中的纳米管“树”挤在一起。最后,纳米管“森林”充满了凝胶电解质,能够在纳米管表面捕获电子。在这一点上,把两个电极夹在一起,施加一个电压,把所有的电子从一边传送到另一边,在那里电子可以储存起来,然后作为能量释放出来。
 


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