En
Visos kategorijos
En

Naujienos

Išradimas yra susijęs su nauju lanksčiu energijos kaupimo nanopluoštu, pagamintu mikrofluidinio elektrostatinio sukimo būdu

Laikas:2020-09-28 Hitai:

Pastaraisiais metais, tobulėjant mokslui ir nuolat keičiantis technologijoms, išmanieji nešiojami įrenginiai tapo vienu iš tyrimų taškų. Siekiant patenkinti nešiojamų elektroninių gaminių energijos poreikį, naujos energijos kaupimo technologijos taikymas aukščiausios klasės išmaniųjų nešiojamųjų prietaisų pramonėje sulaukė daug dėmesio. Lanksčių superkondensatorių kūrimas (FSC) su dideliu energijos tankiu tapo vienu didžiausių iššūkių naujosios energijos srityje.




Dvimatis boro nanosklotas teoriškai yra keturis kartus talpesnis nei grafenas ir yra viena iš tinkamiausių medžiagų superkondensatorių elektrodams.. Tačiau, dėl savo tarpsluoksnių laidumo skirtumo, mažas savitasis paviršiaus plotas ir mažas poringumas, tai labai apribos mokesčių perkėlimą, jonų difuzija ir saugojimas, kai taikomas superkondensatoriams, Dėl to jo energijos tankį sunku pagerinti. Todėl, naujų 2-D boro pagrindo FSC su dideliu poringumu kūrimas, didelis savitasis paviršiaus plotas ir didelis energijos tankis tapo svarbia tyrimų tema.






Siekiant išspręsti aukščiau nurodytas problemas, Nankino technologijos universiteto mokslininkų grupė pradėjo nuo užsakytos boro nanosluoksnio nanostruktūros projektavimo ir parengė anizotropinį boro-anglies heterogeninį nanosluoksnį. (ABCN) pluošto elektrodas naudojant mikroskysčių elektrostatinį sukimosi technologiją. Remiantis dujų fazės pašalinimo ir kondensavimo strategija „iš apačios į viršų“., b-B ryšys tarp masyvaus boro buvo atidarytas, kad susidarytų 2-D boro nanosluoksnis. Tuo pačiu metu, BC cheminė jungtis buvo įvesta į BC nanoskopą, ir azotu legiruotas anglies nanosluoksnis buvo papirktas vietoje, kad būtų sudarytas boro-anglies dvisluoksnis nevienalytis nanosluoksnis. Nano lapas gali pagerinti sąsajos sujungimą, pagerinti įkrovos perdavimo galimybes, ir veiksmingai skatina jonų kinetinę difuziją ir saugojimą.



ABCN sintezės principas ir blokinio boro morfologija, boro nanoskopas ir ABCN

Tuo pačiu metu, siekiama išspręsti prasto mechaninio lankstumo ir sunkumų ruošiant didelio ploto FSC elektrodus, tyrėjai sukonstravo didelio lankstumo ir didelio laidumo audinio elektrodus, naudodami mikroskysčių elektrostatinį sukimosi metodą (palyginti su tradiciniu elektrostatiniu sukimu, besisukančio skysčio sudėtis ir struktūra gali būti dinamiškai valdoma naudojant laminarinį srautą ir skysčių difuzijos charakteristikas). FSC, pagaminti naudojant audinio elektrodą, parodė itin didelę energijos kaupimo talpą, kurių energijos tankis yra 167.05 mWh/cm3 ir tūrio savitoji talpa 534.5 F/cm3, kurie suteikė pagrindą FSC nešiojamam didelės deformacijos maitinimo šaltiniui.



ABCN nanokompozitinė pluošto membrana, paruošta mikrofluidiniu elektroverpimu, ir jos savybės

Remiantis aukščiau pateiktais tyrimais, FSC ir slėgio jutikliai yra integruoti į audinį, kad sudarytų nešiojamą energijos jutimo sistemą, kuri gali pastoviai realiu laiku stebėti įvairius žmogaus kūno fiziologinius signalus, pavyzdžiui, riešo pulsas, širdies plakimas, pirštu, nugaros ir kaklo lenkimo signalai, Tt., suteikiantis naują būdą praktiniam FSC pritaikymui dėvimoje srityje.



Nešiojama energijos saugykla - jutimo sistema ir jos taikymas

Baigiamojo darbo nuorodos: https https://doi.org/10.1002/anie.202011523