4月15日,從合肥工業(yè)大學(xué)獲悉,該?;瘜W(xué)與化工學(xué)院從懷萍教授課題組與中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)俞書(shū)宏教授研究團隊合作,通過(guò)一體化器件構型設計成功研發(fā)了新型超級可伸縮電容器,在國際上首次實(shí)現了在充放電過(guò)程中的實(shí)時(shí)自修復,為研發(fā)智能柔性能源存儲器件提供了新的途徑,有望推動(dòng)未來(lái)柔性、可穿戴電子器件的發(fā)展。
據了解,可伸縮超級電容器具有高機械柔性,能夠在彎曲和拉伸等復雜機械形變時(shí)依然保持結構完整性和高導電性,可作為新型可穿戴電子器件和柔性仿生器件的儲能器件。而自修復性能對于電容器在發(fā)生機械損傷時(shí)自動(dòng)修復其結構而保持原有導電性和電化學(xué)性能尤為重要。然而,由于缺少有效的結構設計和完整的器件構型,目前的可伸縮超級電容器機械形變能力有限,且電容器電極層與電解質(zhì)層間易產(chǎn)生錯位,嚴重降低了器件容量和穩定性,嚴重制約了柔性超級電容器的實(shí)際應用。
針對這一難題,該科研團隊創(chuàng )新性地在單體引發(fā)聚合過(guò)程中引入動(dòng)態(tài)金屬配位鍵,成功研發(fā)了具有優(yōu)異伸縮性能和光學(xué)、電學(xué)多重刺激響應修復性能的納米復合水凝膠電極和電解質(zhì)。通過(guò)進(jìn)一步在凝膠電極上化學(xué)焊接銀納米線(xiàn)薄膜作為集流體,該團隊實(shí)現了利用各層間豐富的金屬-硫配位作用,化學(xué)鍵合構筑具有整體構型的超級電容器。
超級電容器展現了優(yōu)異的拉伸彈性
研究證明,基于電容器各組分層的微結構和界面作用力優(yōu)化以及整體化器件構型設計,這一新型超級電容器具有卓越的柔性和可修復超級電容器性能。實(shí)驗結果表明,這一新型電容器的面電容值高達885 mF/cm2,拉伸應變可達原長(cháng)的8倍。同時(shí),基于電極和電解質(zhì)優(yōu)異的本征彈性和自修復性能以及一體化器件構型設計,該電容器具備了快速的光自修復能力和高效的電學(xué)實(shí)時(shí)自修復能力。
“厲害了!合肥工業(yè)大學(xué)研發(fā)可實(shí)時(shí)修復的伸縮型超級電容器”由中國機電產(chǎn)品交易網(wǎng)(簡(jiǎn)稱(chēng)機電網(wǎng))小編整理發(fā)布。如需要轉載,請注明文章來(lái)源,更多關(guān)于機電行業(yè)資訊,請點(diǎn)擊關(guān)注:中國機電產(chǎn)品交易網(wǎng) 機電信息