对于刚刚取得的可穿戴技术来说,这是一个巨大的进步。研究人员创造了超级电容器——“电池的近亲”——具有纳米级和柔性,可以编织成衣服......
这超级电容器–超级电容器英语——有潜力成为许多电子领域的游戏规则改变者。事实上,它们能够非常快速地充电并提供大量电力。唯一的缺点是它们通常放电得很快。无论哪种方式,它们的上市都可以使电池变得更紧凑、更强大、更耐用。为了实现技术的出现,必须在三点上取得进展可穿戴的。
切换到光纤
然而,来自新加坡南洋理工大学、中国清华大学和美国凯斯西储大学三所大学的工程师和研究人员已经成功地创造了革命性的超级电容器,其形式特别新颖。这种碳纳米管和石墨烯网络确实类似于纤维。研究人员设法连续“编织”的纤维。目前最大长度为50米,但超出这个限制似乎没有问题。
这些纳米电缆不仅柔韧,而且即使在扭曲时也能保持其电气性能。据其创造者称,它们甚至可以被编织成“互联”服装。在这种情况下,用途可能非常多样。从医疗领域到监测病人的状况,再到军事或体育领域,衣服可以为用于连接互联网的屏幕或芯片供电。
多个优点
特别是因为这些纤维显示出的电存储密度比该领域迄今为止已知的任何材料都要高,每立方毫米为 6.3 微瓦时。
此外,由于采用纤维形式,这些混合超级电容器将避免某些竞争对手的缺点。它们不仅具有高电力密度(这意味着它们可以快速充电),而且还具有高能量密度(这使得它们不会放电太快)。
在测试过程中,研究人员将三对串联排列的纤维分组,这使得可以在不改变充电/放电时间的情况下将电压增加三倍。同样,三对并联放置的光纤使输出端测得的电流以及充电和放电时间增加三倍。储存电力的能力也会根据所使用的纤维数量线性增加。
最后,这些超级电容器似乎会随着时间的推移而持续存在。进行了10,000次充放电循环测试,“电池的表亲”正如这些研究人员所称,它们保持了 93% 的原始性能。传统电池的寿命周期一般小于1000次。
使用领域广泛
这三个科学家团队目前正集中精力降低制造成本,以实现大规模生产。他们的“纤维”可以在电池、光伏电池甚至系统的柔性传感器中找到自己的位置可穿戴的光电.
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来源 :
科学日报