En
Totes les categories
En

Notícies

La invenció es refereix a una nova nanofibra flexible d'emmagatzematge d'energia preparada pel mètode de filatura electrostàtica de microfluids

Hora:2020-09-28 Colpeix:

En els darrers anys, amb el desenvolupament de la ciència i el canvi constant de la tecnologia, els dispositius portàtils intel·ligents s'han convertit en un dels punts d'investigació. Per tal de satisfer la demanda d'energia dels productes electrònics portàtils, l'aplicació de la nova tecnologia d'emmagatzematge d'energia a la indústria de dispositius portàtils intel·ligents de gamma alta ha cridat molta atenció. El desenvolupament de supercondensadors flexibles (FSC) amb alta densitat energètica s'ha convertit en un dels grans reptes en el camp de les noves energies.




El nanofull de bor bidimensional és teòricament quatre vegades més capacitiu que el grafè i és un dels materials preferits per als elèctrodes dels supercondensadors.. No obstant això, a causa de la seva diferència de conductància entre capes, petita superfície específica i baixa porositat, restringirà seriosament la transferència de càrrecs, difusió i emmagatzematge d'ions quan s'aplica a supercondensadors, resultant en la seva densitat energètica és difícil de millorar. Per tant,, el desenvolupament de nous FSC 2-D basats en bor amb alta porositat, una gran superfície específica i una alta densitat d'energia s'han convertit en un tema de recerca important.






Per tal de resoldre els problemes anteriors, l'equip d'investigació de la Universitat Tecnològica de Nanjing va començar dissenyant la nanoestructura ordenada del nanofull de bor i va preparar el nanosheet heterogeni anisotròpic de bor-carboni (ABCN) elèctrode de fibra mitjançant la tecnologia de filatura electrostàtica de microfluids. Basat en l'estratègia de condensació i separació de la fase gasosa de baix a dalt, l'enllaç b-B entre el bor massiu es va obrir per formar un nanofull de bor 2-D. Al mateix temps,, L'enllaç químic b-C es va introduir al nanosheet b-C, i el nanosheet de carboni dopat amb nitrogen es va subornar in situ per formar un nanosheet heterogeni de doble capa de bor i carboni. El nanosheet pot millorar l'acoblament de la interfície, millorar la capacitat de transferència de càrrega, i promou eficaçment la difusió i l'emmagatzematge cinètics d'ions.



El principi de síntesi dels ABCN i la morfologia del bor en bloc, nanofull de bor i ABCN

Al mateix temps,, amb l'objectiu de resoldre el problema de la poca flexibilitat mecànica i la dificultat en la preparació d'una gran àrea d'elèctrodes FSC, els investigadors van construir elèctrodes de teixit amb una gran flexibilitat i alta conductivitat mitjançant el mètode de filatura electrostàtica de microfluids (en comparació amb la filatura electrostàtica tradicional, la composició i l'estructura del fluid de filatura es poden controlar dinàmicament mitjançant l'ús de característiques de flux laminar i difusió dels fluids). Els FSC construïts amb l'elèctrode de teixit van mostrar una capacitat d'emmagatzematge d'energia ultra alta, amb una densitat d'energia de 167.05 mWh/cm3 i una capacitat específica de volum de 534.5 F/cm3, que va proporcionar una base per a l'aplicació de fonts d'alimentació de gran deformació portàtil dels FSC.



Membrana de fibra nanocomposita ABCN preparada per electrospinning microfluídic i les seves propietats

Basat en la investigació anterior, Els FSC i els sensors de pressió s'integren al teixit per formar un sistema de detecció d'energia portàtil, que pot controlar de manera constant diversos senyals fisiològics del cos humà en temps real, com el pols del canell, batec del cor, dit, senyals de flexió d'esquena i coll, Etc., proporcionant una nova via per a l'aplicació pràctica dels FSC en el camp del portàtil.



Emmagatzematge d'energia portàtil - sistema de detecció i la seva aplicació

Els enllaços de la tesi: Els alumnes de://doi.org/10.1002/anie.202011523