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- 發布時間2018-08-01 15:06
- 發布人金(jin)彩(cai)集團
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一(yi)直以來，笨重堅硬如磚塊的電(dian)池(chi)限(xian)制了(le)許多設(she)備的造型和(he)應用，這(zhe)種傳統的能(neng)源器件結構已經難(nan)以滿足(zu)(zu)便攜和(he)可穿戴設(she)備的發展需求。“能(neng)否設(she)計一(yi)些新的電(dian)極材料，同(tong)時滿足(zu)(zu)柔韌(ren)、導電(dian)和(he)高(gao)性能(neng)這(zhe)三個特(te)征(zheng)呢(ni)？”這(zhe)一(yi)問題引起了(le)金鐘的思(si)考。
從事(shi)材(cai)料化學領(ling)域(yu)研究10多年來(lai)，金(jin)鐘(zhong)利用(yong)碳納(na)米管(guan)、石(shi)墨烯和(he)(he)無機納(na)米纖維等材(cai)料的(de)(de)(de)(de)高柔(rou)韌性和(he)(he)導電(dian)性，用(yong)來(lai)充當儲能(neng)電(dian)極材(cai)料的(de)(de)(de)(de)優秀柔(rou)性“骨架(jia)”。在(zai)這些材(cai)料的(de)(de)(de)(de)基礎上，經過巧妙的(de)(de)(de)(de)結構設(she)計，堅固厚(hou)重(zhong)的(de)(de)(de)(de)電(dian)池(chi)在(zai)金(jin)鐘(zhong)課題組的(de)(de)(de)(de)手(shou)里逐漸改變了傳統的(de)(de)(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(wu)論(lun)哪種(zhong)能(neng)源器件，如果做成(cheng)柔(rou)性、便(bian)攜和集成(cheng)化的，都可能(neng)開拓新的應用領域。”在金鐘(zhong)“手”里，電池(chi)就好像沒了脾(pi)氣般能(neng)變成(cheng)想要的形狀。
光電轉換效(xiao)率達到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，金鐘課題組在柔性太陽能(neng)電池方面也取得(de)了新的成果。
該(gai)團隊以碳納米纖維(wei)材(cai)料為基礎，通過修飾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)傳統平面狀能源器(qi)件相比，纖維狀能源器(qi)件質量更(geng)(geng)輕、柔性(xing)(xing)更(geng)(geng)好、集成度更(geng)(geng)高(gao)(gao)，同時有可(ke)能在未來(lai)可(ke)以(yi)像高(gao)(gao)分(fen)子(zi)纖維一樣通過紡織(zhi)技(ji)術進行(xing)大(da)規模的(de)生(sheng)產和應用，從而滿足各種便攜(xie)式和可(ke)穿戴柔性(xing)(xing)電子(zi)設(she)備(bei)的(de)需求。
想象一下未來穿上可(ke)以提供(gong)電能、發光發熱的(de)衣服(fu)吧，你(ni)的(de)冬天不再冷冰(bing)冰(bing)。警示服(fu)、腕表(biao)、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信息化作戰的能源供應需要。
