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- 發布時間2018-08-01 15:06
- 發布人金(jin)彩集(ji)團
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一直以(yi)來，笨(ben)重堅硬如磚(zhuan)塊的(de)電池限制了許多設(she)備的(de)造型和(he)(he)應用，這(zhe)種傳統的(de)能(neng)(neng)源器(qi)件結構已經難以(yi)滿足便攜和(he)(he)可穿戴設(she)備的(de)發展(zhan)需求。“能(neng)(neng)否(fou)設(she)計(ji)一些新(xin)的(de)電極(ji)材(cai)料，同時滿足柔(rou)韌、導電和(he)(he)高性能(neng)(neng)這(zhe)三個特征呢？”這(zhe)一問題引(yin)起了金鐘的(de)思考。
從事材(cai)料(liao)化(hua)學領域研究10多(duo)年來，金鐘利用碳納米管、石墨(mo)烯(xi)和無機納米纖維等(deng)材(cai)料(liao)的(de)(de)高柔(rou)韌性(xing)和導(dao)電(dian)性(xing)，用來充當儲能電(dian)極材(cai)料(liao)的(de)(de)優秀柔(rou)性(xing)“骨架”。在這些材(cai)料(liao)的(de)(de)基礎上，經過巧妙的(de)(de)結構設計，堅(jian)固厚重的(de)(de)電(dian)池(chi)在金鐘課題(ti)組的(de)(de)手里逐漸改(gai)變了傳統(tong)的(de)(de)模樣。
一般而言，能源器件分兩種，一種負責能源存儲，一種負責能量轉換。前者將電能存儲為化學能，在需要使用的時候釋放，所對應的是鋰離子等儲能電池，被稱為化學電源器件；
“無論(lun)哪種能(neng)源器件，如(ru)果(guo)做成柔性、便攜和集成化的，都可(ke)能(neng)開拓新的應用(yong)領(ling)域(yu)。”在金鐘“手(shou)”里，電池就好像沒了脾氣般能(neng)變成想要的形狀。
光電轉換(huan)效率(lv)達(da)到9.5%，可以彎折、纏繞、打結，能夠實現僅需7秒鐘的快速充電……除了儲能電池，金鐘課題組在柔(rou)性(xing)太陽能電池方面也取(qu)得(de)了(le)新(xin)的成果。
該團隊以碳納米纖(xian)維材(cai)料為基礎，通(tong)過修飾TiO2和MoS2二維材料制備出了多功能的同軸納米復合纖維電極材料。利用這種纖維電極組裝了可彎折、可編織的柔性線狀太陽能電池和光充電能量纖維，獲得了優異的性能，并且能夠在光照下快速自發充電。
與(yu)傳(chuan)統平面狀(zhuang)能源器件相比，纖維(wei)狀(zhuang)能源器件質(zhi)量更(geng)輕、柔性更(geng)好、集成度更(geng)高(gao)，同(tong)時(shi)有可能在未來(lai)可以(yi)像高(gao)分子纖維(wei)一樣通(tong)過紡織技術進行(xing)大規模(mo)的生(sheng)產(chan)和(he)應用(yong)，從而滿足各種便攜(xie)式(shi)和(he)可穿戴柔性電子設備的需求。
想象一下未來穿上可以提供電能、發(fa)光發(fa)熱的(de)衣服吧，你(ni)的(de)冬(dong)天不再冷冰冰。警示服、腕表、射(she)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信息化作戰的能源供應需要。
