可伸展的超级电容器，用于下一阶段的可穿戴物

想象一下，一种能够被拉伸到其原始尺寸的八倍的新型超级电容器，同时仍然保持完全功能，并且只有在10,000次充电循环后，它只开始失去其能量性能的Modicum。

好吧，你可以停止想象：来自杜克大学和密歇根州立大学（MSU）的研究人员已经完成了这一点。在他们的研究中，在上周四在期刊上发表的事情，研究团队描述了他们的新型超级电容器，潜在地形成可在可穿戴设备中使用的可拉伸，灵活，独立的系统的一部分。

碳纳米管森林放置在预拉伸的弹性体基板上，这是两个方向，它产生了意大利面的迷宫，提高了可拉伸的超级电容器的性能。使用的图像礼貌杜克大学

为可穿戴设备开发真正灵活的电源

通过开发这种新型超级电容器，该团队实现了最初的目标——为可穿戴设备开发一种柔性电源。

“我们的目标是开发创新的设备，可以在没有失去性能的情况下避免伸展，扭曲或弯曲等机械变形，”密歇根州立大学软件机械与电子实验室主任曹云腾说。雷竞技最新app“但是如果可拉伸电子设备的电源不伸展，则整个器件系统将被约束为不可拉伸。”

超级电容像电池一样储存能量。但是，与电池不同的是，它是通过电荷分离来储存能量的，而且不能自己创造能量。要充电，需要外部电源。然而，与电池不同的是，它们释放能量的时间短但爆发力大，充电速度也快得多。这些特性使它们成为电子系统中短、大功率应用的理想选择。

超级电容的一个主要缺陷是它们很硬，就像电池一样。这使得它们不再被用于许多潜在有用的应用程序中。

由碳纳米管制成的邮票大小的超级电容器

多年来，杰夫玻璃和云峰曹一直在替代方案。在他们的新论文中，DUO描述了如何制造能够携带超过两伏的印模超级电容器。当四个连接时，超级电容器可以为两伏卡西欧腕表供电一小时半。

在弹性体基质上产生的碳纳米管行并在一个方向上预拉伸并允许收缩。该过程创造可伸展的超级电容器，可在更少的空间内保持更多的电荷。使用的图像礼貌杜克大学

发展过程

为了创建可伸展的超级电容器，玻璃和他的研究团队首先在硅晶片顶部增长碳纳米管林。纳米管森林由数百万纳米管组成的直径仅为15纳米，高度为20-30纳米。在这个森林之上，施加了一层薄的金纳米丝。该层充当电集电极，丢弃了在先前版本下方的装置的电阻，从而允许设备更快地更快地通过电荷周期。

此时，玻璃将工程过程与他的团队一起使用，采用一种弄皱纳米管林的方法。随着玻璃的解释：“褶皱大大增加了少量空间可用的表面积的量，这增加了它可以保持的充电量。”然后，所有的碳纳米管都被灌满一种凝胶电解质，可以将电子困在碳纳米管表面。

未来改进

其结果是一个高度可伸缩的超级电容器，可以用来为可穿戴设备供电，或者更多的是自己供电。它们还可以与其他组件结合，以克服工程上的挑战。例如，可以在几秒钟内充电的超级电容器可以用来缓慢地给作为设备主要能源的电池充电。

“我们仍有一些工作要做，以建立一个完整的可伸缩电子系统，”雷竞技最新app曹说。“这篇论文中展示的超级电容器并不像我们想要的那样。但是，通过这种坚固的可拉伸超级电容器的基础，我们将能够将其集成到由可拉伸导线，传感器和探测器组成的系统中，以创建完全可拉伸的设备。“