Bilim adamları, enerji dönüşümü ve depolama entegre cihazları hazırlamak için polipirol-bakır metal sünger kullanıyor
Bükülebilir ve deforme olabilen yeni bir elektronik cihaz türü olan esnek elektronik cihazlar yaygın bir ilgi görmüştür. Son yıllarda yapılan bilimsel araştırmalar, esnek elektronik cihazların bilgi, enerji ve tıbbi tedavi alanlarında hızlı gelişimini de desteklemiştir, ancak mevcut esnek elektronik cihazların hala yüksek kalite ve deformasyondan zor kurtulma gibi dezavantajları vardır. Bu nedenle, yüksek mekanik kararlılığa ve düşük kaliteye sahip esnek elektronik cihazların hazırlanması acildir. Sünger, enerji depolama, sensörler, fotokataliz ve diğer alanlarda yaygın olarak kullanılan, tersinir deformasyona sahip gözenekli bir malzemedir. Şu anda üzerinde çalışılan süngerler esas olarak iki kategoriye ayrılmıştır: biri, üç boyutlu birbirine bağlı yapıya dayanan grafen ve metal köpük süngerdir; diğeri, polidimetilsiloksan (PDMS) ve poliüretan (PU) gibi elastik polimerdir. )sünger. Yukarıdaki süngerler arasında, PDMS bazlı süngerler iyi yorulma direnci, uzun ömür, kolay modifikasyon ve düşük maliyet avantajlarına sahiptir ve sensörler gibi esnek elektronik ürünlerin imalatında büyük uygulama potansiyeline sahiptir.
Son zamanlarda, Pekin Nano-Enerji ve Sistemler Enstitüsü, Çin Bilimler Akademisi'nde araştırmacı olan Li Zhou'nun araştırma ekibi ve Shenzhen Üniversitesi Kimya ve Çevre Mühendisliği Okulu'nda doçent olan Zhou Xuechang'ın araştırma ekibi, ilk kez bir enerji dönüşümü ve enerji depolama işlevi hazırlamak için polipirol-bakır metal süngeri kullandı. Tek parça esnek elektronik cihaz. Mevcut elektrodepozisyon yöntemine göre, Shenzhen Üniversitesi'nde yüksek lisans öğrencisi olan Yang Mengyan, kolayca deforme olabilen ve düşük yoğunluklu bir bakır metal sünger hazırladı. Pekin Nano Enerji Enstitüsü'nden doktora öğrencisi Li Zhe ve araştırmacı yardımcısı Hu Kuan, polipirol yükleyerek esnek ve stabil bir polipirol-bakır metal sünger hazırladılar.Bu kompozit sünger nispeten kararlı ve yüksek elektrik iletkenliğine sahiptir. Sürtünme nanojeneratörüdür ve Süper kapasitörler ayrıca daha iyi bir esnek elektrot seçimi sağlar. Kondansatörlerde polipirol-bakır metal sünger kullandılar ve tamamen katı iki elektrotlu bir süperkapasitör elde etmek için bir sandviç yapı oluşturmak üzere polivinil alkol-potasyum hidroksit jeli ile birleştirdiler. Bir yandan bakır metal süngerin iç yüzeyinden daha yüksek elektrik çift katmanlı kapasitans kullanılması, diğer yandan polipirolden üretilen sözde kapasitans kullanılması, kondansatör yapısının ve performansının optimizasyonunu gerçekleştirerek kondansatörün kararlılığını ve çevrim ömrünü etkin bir şekilde iyileştirir. Ayrıca arayüzde indüklenen akımı da arttırır. Doktora öğrencisi Zou Yang, polipirol-bakır metal süngerini nanojeneratörün sürtünme katmanı olarak ve elektrot katmanı olarak gözenekli, hafif tek elektrotlu sürtünmeli nanojeneratör hazırlamak için kullandı. Malzemenin kendisi nanojeneratörün performansını etkili bir şekilde iyileştirmek için işlendi. Elektrik çıkışı. Araştırmacılar, yukarıdaki tribo nanojeneratörleri ve süper kapasitörleri tek bir cihazda bir araya getirdiler ve enerji dönüşümü ve enerji depolama işlevlerini entegre eden esnek elektronik cihazlar ürettiler.
Cihaz, performansını değiştirmeden% 50 sıkıştırılabilir veya 180 ° bükülebilir ve giyilebilir cihazlar için uygundur. Triboelektrik nanojeneratör tarafından üretilen 2,4V voltaj enerjisi, seri olarak bağlanmış birden fazla süper kapasitörde depolanabilir ve LED lambayı çalışması için çalıştırabilir. Bu araştırma çalışması, polipirol-bakır metal süngerin uygulanması için yeni bir yön sağlamanın yanı sıra giyilebilir elektronik cihazların ve esnek çok işlevli enerji depolama kompozit sistemlerinin geliştirilmesi için yeni fikirler sunmaktadır.
İlgili araştırma sonuçları Nano Energy (DOI: 10.1016 / j.nanoen.2018.11.093) üzerinde, enerji dönüşümlü ve depolamalı hibrit cihaz için Elastic Cu @ PPy sünger başlığı altında yayınlanmıştır. Shenzhen Üniversitesinden Li Zhe, Zou Yang, Hu Kuan ve Yang Mengyan ortak ilk yazarlar. Li Zhou ve Zhou Xuechang, ortak yazarlar. Bu çalışma, Bilim ve Teknoloji Bakanlığı'nın Ulusal Anahtar Araştırma ve Geliştirme Programı, Çin Ulusal Doğa Bilimleri Vakfı, Pekin Belediyesi Doğa Bilimleri Vakfı ve Ulusal On Bin Yetenek Programı "En İyi Genç Yetenekler" tarafından finanse edilerek desteklenmiştir.
Bilim adamları, enerji dönüşümü ve depolama entegre cihazları hazırlamak için polipirol-bakır metal sünger kullanıyor
Kaynak: Pekin Nano Enerji ve Sistemler Enstitüsü, Çin Bilimler Akademisi
İpuçları: Yakın zamanda WeChat resmi hesap bilgi akışı revize edildi. Her kullanıcı, büyük kartlar şeklinde görüntülenecek olan sık okuma abonelik numaralarını ayarlayabilir. Bu nedenle, "Çin Bilimler Akademisinin Sesi" makalesini kaçırmak istemiyorsanız, şunları yapmalısınız: "Çin Bilimler Akademisinin Sesi" genel hesabına girin sağ üst köşedeki menüyü tıklayın "Yıldız Olarak Ayarla" yı seçin
