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突破材料限制 首款可编制超级电容器诞生

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突破材料限制 首款可编制超级电容器诞生

发布日期:2017-05-28 作者: 点击:

复旦大学高分子科学系和先进材料实验室彭慧胜教授团队通过设计一种新的旋转平移制备法,首次成功制备出可拉伸的线状超级电容器,从而有效结合了高分子材料的弹性及碳纳米管的优异电学和机械性能。


      柔性便携设备是当今电子器件的主流发展方向,弹性是其必不可少的特性之一。目前有弹性的电子器件,如电化学超级电容器、锂离子电池、有机太阳能电池等都是在传统的平面状基底上实现的。便携式应用设备要求必须具有质量轻、体积小、效率高等特点,同时还得具有一定的弹性,研究工作极具挑战性。


      近年来有许多制备线状微型器件的尝试。与平面状结构相比,线状结构具有质轻和可编织的优势。通常,同轴结构和缠绕结构的超级电容器在弯曲的条件下依然具有优异性能,但是它们没有弹性,而弹性在许多应用中至关重要。比如实际应用的电子纺织器件,如果不具有弹性则易断裂和破损。迄今为止,尚未有关于可拉伸高性能线状超级电容器的研究,这主要是受到电极材料的限制。


      复旦大学团队设计了一种旋转平移法,可有效结合高分子的弹性及碳纳米管的优异电学和机械性能,首次成功制备出可拉伸的线状超级电容器。这种电容器可弯曲、折叠和拉伸,且在拉伸7 5%的情况下能1 00%保持电容器的各项性能。这种线状电容器可进一步编织成各种形状的织物,并可集成于各种微型电子器件上,从而满足未来对于微型能源的需求。据悉,该项研究工作在线发表于《应用化学》(Angew.Chem.Int.Ed.)杂志。


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