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用于“更环保”可穿戴设备的简易制造的环保超级电容器

2020年6月25日通过路加福音詹姆斯

研究人员已经创造了一种高性能、环保和弹性的超级电容器,它可能为绿色可穿戴设备的发展带来福音。

传感器技术在很大程度上依赖于微电子领域的创新。雷竞技最新app如今,该领域的焦点主要集中在需要高功率密度和充放电速度、长寿命和低成本的电容器等组件上。

他们代表一个有前途的电力解决方案对于许多电子应用,雷竞技最新app特别是消费者,如智能手机和可穿戴物品。然而,在适用于小型设备和应用的单个超级电容器中,将高能量密度,安全性和生态友好性结合起来,这是科学家和工程师的挑战性壮举。

据报道,一个来自斯科尔泰克、阿尔托大学和麻省理工学院(MIT)的团队设计了一种高性能、低成本、环保和可伸缩的超级电容器,可用于可穿戴电子产品。雷竞技最新app

“绿色”超级电容器的新设计

在他们的研究中,该团队提出了一种新的“绿色”超级电容器的设计,这种超级电容器很容易制造。它由一种基于分布在含nacl水凝胶电解质中的氮掺杂石墨烯薄片电极的固态材料组成。

超级电容器
由Skoltech、阿尔托大学和麻省理工学院的研究人员开发的超级电容器的内部结构。图像归功于Skoltech.ru

为了提供灵活性,该结构被放置在两个单壁碳纳米管薄膜集流器之间。水凝胶在超级电容器的设计,使紧凑的包装和高能量密度,并允许他们使用环境友好的电解质。

研究人员选择了水凝胶电解质,因为有机溶剂是增加能量密度的替代品,是危险的,对环境有害的,并且可以降低功率密度。含水电解质不会引起这些问题,而且它们的导电性也更好。

对以往研究的改进

根据该团队的报告,他们能够改善整体容量电容性能,高能量密度和功率密度的原型比以前的研究中描述的类似超级电容器。

“我们在千张拉伸循环后的50%应变下具有不变性能的原型。为了确保降低成本和更好的环境性能,我们使用了基于NaCl的电解质。仍然,通过实现3D打印或其他来降低制造成本先进的制造技术,“Skoltech教授Albert Nasibulin总结道。

随着人们的社会意识和责任感比以往任何时候都更强,使用像研究小组的超级电容器这样的“绿色”组件,如果它们被用于可穿戴设备等应用,在消费者眼中可能会更有利。