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마이크로 유연한 콘덴서, 스마트 착용 장치의 새로운 희망!

2022-02-15 10:08:17


최근 중국 과학 아카데미 대련 화학 물리 연구소의 연구자들은 칭화 대학교의 심천 대학원 연구원들과 협력하여 높은 에너지 밀도와 우수한 유연성을 갖춘 전 고체 상태의 평면 리튬 이온 소형가요 성 축전기를 개발했다. 우수한 고온 안정성 및 고집적 기능을 제공합니다. 관련 연구 결과는 저널 에너지 & amp; "모든 고체 상태의 플렉시블 평면형 리튬 이온 마이크로 커패시터"라는 제목의 논문에서 환경 과학을 연구했다.



최근에는 스마트 웨어러블 제품이 끊임없이 등장하고 있으며 유연 전자 제품의 개념이 지속적으로 제안되고 있습니다. 고 에너지 저장 밀도, 유연성 및 기능 통합이 가능한 마이크로 에너지 저장 장치를 개발하는 것이 시급하다. 마이크로 수퍼 커패시터는 마이크로 배터리의 저전력 밀도 및 전해 커패시터의 낮은 에너지 밀도 문제를 해결할뿐만 아니라 차세대 마이크로 에너지 및 전원으로 마이크로 나노 전자 장치와 직접 통합되기를 희망한다.

이 목표를 달성하기 위해 연구팀은 메탄 플라즈마 감소 기술과 리소그래피 마이크로 머시닝 기술의 결합, 그래 핀 기반 고출력 평면 마이크로 수퍼 커패시터의 성공적인 생산 등 이전 연구에서 많은 성과를 냈다. graphene oxide와 polylysine의 층별 자기 조립과 층 사이에 붕산 삽입, 마이크로 커패시터의 고용량 및 속도 성능을위한 질소 - 붕소 공동 도핑 그래 핀 막을 얻기위한 고온 처리 [삼]; 고밀도, 고 전도성 폴리머 / 그래 핀, 교번 적층으로 제조 된 그래 핀 / 그라 핀 필름 물질의 활성화, 고 에너지의 마이크로 플렉서블 슈퍼 커패시터 적용 [4]; ac 선형 필터링 기능을 갖춘 초박형의 인쇄 가능한 초 고용량 커패시터 용 분무 방식으로 제조 된 그래 핀 전도성 폴리머 (pedot : pss) 필름 [5]; 적층 된 헤테로 접합 복합 막을 제조하기 위해 thiophene 나노 시트와 그라 핀을 사용하였고, 모든 고체 수퍼 커패시터와 마이크로 수퍼 커패시터에 사용되었다 [6].


이 연구에서, 연구팀은 모든 고체 상태의 플렉서블 평면 리튬 이온 마이크로 콘덴서 (limc)의 새로운 개념의 개발을 개척했다. 리 므 르는 전류 콜렉터로서 고 도전성 그래 핀, 전해질로서 고전압 이온 젤, 음극으로서 나노 티타 네이트, 양극으로서 그래 핀을 사용한다. 그것은뿐만 아니라 높은 에너지 밀도, 우수한 사이클 안정성, 고온 전기 화학적 안정성 및 우수한 기계적 유연성을 가지고 있지만 또한 금속 커넥터가 필요없이 좋은 모듈 형 집적 기능을 가지고있어 효과적으로 출력 전압과 출력 용량을 조절할 수 있습니다.



스마트하고 유연하며 소형화 된 전자 제품의 계속 증가하는 성장은 고성능, 안전성, 유연성 및 고도로 통합 된 평면형 에너지 저장 시스템을 필요로합니다. 현재, 이것은 여전히 ​​큰 도전입니다. 따라서 모든 고체 상태의 플렉시블 평면 리튬 이온 마이크로 커패시터는 미래의 유연하고 착용 가능한 전자 제품에 적용 가능성과 적용 가능성이 매우 크다.


참고 문헌


[1] shuanghao zheng, jiaming ma, zhong-shuai wu, 외. 전 고체 상태의 플렉서블 평면 리튬 이온 마이크로 커패시터. 에너지 환경. sci., 2018, doi : 10.1039 / c8ee00855h
[2] zhong-shuai wu, khaled parvez, xinliang feng, 외. 높은 전력 및 에너지 밀도를 갖는 그래 핀 기반의 평면 마이크로 수퍼 커패시터. nat. 통신. 2013, doi : 10.1038 / ncomms 3487.
[3] zhong-shuai wu, khaled parvez, andreas 겨울, 그 외 여러분. 마이크로 수퍼 커패시터 용 초 고용량 커패시턴스 및 레이트 능력을 갖는 층별로 조립 된 헤테로 원자 도핑 된 그래 핀 필름. adv. . 2014, doi : 10.1002 / adma. 201401228)
[4] zhong-shuai wu, khaled parvez, shuang li, 그 외 여러분. 고 에너지 micro-supercapacitors를위한 초고 면적 및 부피 용량을 가진 그라 펜 - 전도성 폴리머 컴팩트 필름을 번갈아 적층. adv. . 2015, doi : 10.1002 / adma. 201501643.
[5] zhong-shuai wu, zhaoyang liu, khaled parvez, et al. ac 라인 필터링 성능을 갖춘 초박형 인쇄 가능한 그래 핀 수퍼 커패시터. adv. . 2015, doi : 10.1002 / adma. 201501208.

[6] zhong-shuai wu, yijun zheng, shuanghao zheng, 그 외 여러분. 2d thiophene nanosheets과 graphene의 적층형 헤테로 구조 막이 체적 정전 용량이 증가 된 고 비율 전 고체 상태 pseudocapacitors에 사용된다. adv. . 2016, doi : 10.1002 / adma.201602960.


소주 yacoo 과학 공동으로 편집.


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