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- 發(fā)布時(shí)間2018-08-01 15:06
- 發(fā)布人金彩集團(tuán)
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一直以來(lái)，笨重堅(jiān)硬如磚塊的電池限制了許多設(shè)備的造型和應(yīng)用，這種傳統(tǒng)的能源器件結(jié)構(gòu)已經(jīng)難以滿足便攜和可穿戴設(shè)備的發(fā)展需求。“能否設(shè)計(jì)一些新的電極材料，同時(shí)滿足柔韌、導(dǎo)電和高性能這三個(gè)特征呢？”這一問(wèn)題引起了金鐘的思考。
從事材料化學(xué)領(lǐng)域研究10多年來(lái)，金鐘利用碳納米管、石墨烯和無(wú)機(jī)納米纖維等材料的高柔韌性和導(dǎo)電性，用來(lái)充當(dāng)儲(chǔ)能電極材料的優(yōu)秀柔性“骨架”。在這些材料的基礎(chǔ)上，經(jīng)過(guò)巧妙的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，堅(jiān)固厚重的電池在金鐘課題組的手里逐漸改變了傳統(tǒng)的模樣。
一般而言，能源器件分兩種，一種負(fù)責(zé)能源存儲(chǔ)，一種負(fù)責(zé)能量轉(zhuǎn)換。前者將電能存儲(chǔ)為化學(xué)能，在需要使用的時(shí)候釋放，所對(duì)應(yīng)的是鋰離子等儲(chǔ)能電池，被稱為化學(xué)電源器件；
“無(wú)論哪種能源器件，如果做成柔性、便攜和集成化的，都可能開拓新的應(yīng)用領(lǐng)域。”在金鐘“手”里，電池就好像沒(méi)了脾氣般能變成想要的形狀。
光電轉(zhuǎn)換效率達(dá)到9.5%，可以彎折、纏繞、打結(jié)，能夠?qū)崿F(xiàn)僅需7秒鐘的快速充電……除了儲(chǔ)能電池，金鐘課題組在柔性太陽(yáng)能電池方面也取得了新的成果。
該團(tuán)隊(duì)以碳納米纖維材料為基礎(chǔ)，通過(guò)修飾TiO2和MoS2二維材料制備出了多功能的同軸納米復(fù)合纖維電極材料。利用這種纖維電極組裝了可彎折、可編織的柔性線狀太陽(yáng)能電池和光充電能量纖維，獲得了優(yōu)異的性能，并且能夠在光照下快速自發(fā)充電。
與傳統(tǒng)平面狀能源器件相比，纖維狀能源器件質(zhì)量更輕、柔性更好、集成度更高，同時(shí)有可能在未來(lái)可以像高分子纖維一樣通過(guò)紡織技術(shù)進(jìn)行大規(guī)模的生產(chǎn)和應(yīng)用，從而滿足各種便攜式和可穿戴柔性電子設(shè)備的需求。
想象一下未來(lái)穿上可以提供電能、發(fā)光發(fā)熱的衣服吧，你的冬天不再冷冰冰。警示服、腕表、射頻卡片……柔性電池可以做到讓能源隨身攜帶。除了民用，柔性電池也能滿足未來(lái)信息化作戰(zhàn)的能源供應(yīng)需要。
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