新型超級電容器在可穿戴電子產品領域的應用
發布時間:2020-10-21 責任編輯:wenwei
【導讀】近期,研究人員展示了他們設計的一種新型超級電容器,為可穿戴電子產品提供了潛在的電源解決方案。
脊形設計
可ke穿chuan戴dai電dian子zi產chan業ye目mu前qian還hai處chu於yu初chu級ji階jie段duan,這zhe一yi領ling域yu的de產chan品pin往wang往wang是shi新xin奇qi的de。雖sui然ran智zhi能neng手shou表biao和he健jian康kang監jian視shi器qi確que實shi存cun在zai,但dan它ta們men幾ji乎hu不bu可ke穿chuan戴dai,而er且qie體ti積ji龐pang大da,難nan看kan。如ru果guo一yi項xiang技ji術shu要yao被bei認ren為wei是shi真zhen正zheng可ke穿chuan戴dai的de,那na麼me它ta應ying該gai像xiang衣yi服fu一yi樣yang穿chuan著zhe,並bing且qie使shi用yong起qi來lai很hen舒shu服fu。手shou表biao經jing常chang會hui用yong表biao帶dai給gei皮pi膚fu帶dai來lai不bu適shi,而er戴dai臂bi的de手shou機ji很hen重zhong,會hui造zao成cheng明ming顯xian的de勞lao損sun。現xian代dai電dian子zi產chan品pin不bu適shi用yong於yu可ke穿chuan戴dai技ji術shu的de原yuan因yin是shi它ta們men天tian生sheng就jiu有you脊ji線xian。支zhi撐cheng微wei電dian子zi器qi件jian的de芯xin片pian是shi一yi塊kuai實shi心xin矽gui,而er芯xin片pian安an裝zhuang到daoPCB上(shang)需(xu)要(yao)被(bei)封(feng)裝(zhuang)好(hao),以(yi)防(fang)止(zhi)對(dui)焊(han)接(jie)焊(han)盤(pan)造(zao)成(cheng)損(sun)壞(huai)。因(yin)此(ci),為(wei)了(le)使(shi)可(ke)穿(chuan)戴(dai)電(dian)子(zi)產(chan)品(pin)成(cheng)為(wei)現(xian)實(shi),需(xu)要(yao)能(neng)夠(gou)隨(sui)身(shen)體(ti)彎(wan)曲(qu)的(de)電(dian)子(zi)產(chan)品(pin),它(ta)們(men)不(bu)會(hui)引(yin)起(qi)刺(ci)激(ji),並(bing)且(qie)足(zu)夠(gou)輕(qing),不(bu)會(hui)成(cheng)為(wei)負(fu)擔(dan)。
一(yi)個(ge)可(ke)以(yi)被(bei)認(ren)為(wei)是(shi)真(zhen)正(zheng)可(ke)穿(chuan)的(de)產(chan)品(pin)的(de)一(yi)個(ge)例(li)子(zi)是(shi)由(you)一(yi)個(ge)工(gong)程(cheng)師(shi)團(tuan)隊(dui)開(kai)發(fa)的(de)智(zhi)能(neng)襪(wa)子(zi),它(ta)允(yun)許(xu)糖(tang)尿(niao)病(bing)患(huan)者(zhe)記(ji)錄(lu)他(ta)們(men)足(zu)部(bu)多(duo)個(ge)點(dian)的(de)溫(wen)度(du)。傳(chuan)感(gan)器(qi)被(bei)編(bian)織(zhi)到(dao)材(cai)料(liao)中(zhong),這(zhe)種(zhong)襪(wa)子(zi),當(dang)穿(chuan)上(shang)它(ta)時(shi),它(ta)與(yu)普(pu)通(tong)襪(wa)子(zi)沒(mei)有(you)區(qu)別(bie)。然(ran)而(er),記(ji)錄(lu)感(gan)官(guan)信(xin)息(xi)隻(zhi)需(xu)要(yao)很(hen)少(shao)的(de)電(dian)力(li),處(chu)理(li)信(xin)息(xi)的(de)電(dian)路(lu)安(an)裝(zhuang)在(zai)一(yi)個(ge)嵌(qian)入(ru)式(shi)的(de)容(rong)器(qi)中(zhong)。這(zhe)樣(yang)處(chu)理(li)電(dian)路(lu)得(de)以(yi)變(bian)得(de)靈(ling)活(huo),但(dan)是(shi)電(dian)源(yuan)仍(reng)然(ran)是(shi)脊(ji)形(xing)的(de)。因(yin)此(ci),不(bu)僅(jin)電(dian)子(zi)產(chan)品(pin)需(xu)要(yao)靈(ling)活(huo),電(dian)源(yuan)也(ye)需(xu)要(yao)靈(ling)活(huo)!
柔性超級電容器
來自阿爾托大學和麻省理工學院的一組研究人員開發了一種超級電容器,它具有高性能、製造成本低、huanjingyouhaohelinghuodetedian。yibandedianchixuyaoshiyongyoujirongjihuoqiangsuanhuahewu,tamenjiweixianyoubuhuanbao。yanjiuxiaozukaifadechaojidianrongqideshejiliyongleshimoxi、鹽和氮,這些都是環保化合物。這種電容器分為兩層,頂層由摻氮石墨烯薄片組成,然後懸浮在水凝膠中。底層有NaCl(鹽)懸浮在氫氣中,兩層之間用一層薄薄的絕緣層隔開。然後將整個結構進一步夾在單壁碳納米管集電器(即單壁碳納米管)中,以形成柔性超級電容器。

這種超級電容器的優點是充電/fangdiansudukuai,shoumingchang,zheshidaduoshudianchijishusuomianlindeliangdayoushi。zheshideshebeikeyikuaisuchongdian,tongshihaijuyouyushentiyiqiwanqudenengli,shiqichengweikechuandaidianzichanpindelixiangdianyuanjiejuefangan。huanjingyinsuyeweiyicixingdianzichanpintigonglejihui,duihuanjingdeyingxiangzuixiao,tongshiyeweidianlitigonglewududejiejuefangan。
“我們製造了一個原型,在1000次拉伸循環後,在50%的應變下性能不衰減。為了確保低成本和更好的環境性能,我們使用了基於NaCl的電解液。然而,通過3D打印或其他先進製造技術的實施,製造成本可以進一步降低。”
結論
超(chao)級(ji)電(dian)容(rong)器(qi)提(ti)供(gong)大(da)的(de)能(neng)量(liang)密(mi)度(du),在(zai)低(di)功(gong)率(lv)應(ying)用(yong)中(zhong)非(fei)常(chang)有(you)用(yong)。其(qi)靈(ling)活(huo)的(de)能(neng)力(li)為(wei)設(she)計(ji)師(shi)提(ti)供(gong)了(le)靈(ling)活(huo)的(de)儲(chu)能(neng)設(she)計(ji),而(er)擁(yong)有(you)一(yi)個(ge)環(huan)保(bao)的(de)超(chao)級(ji)電(dian)容(rong)器(qi)有(you)助(zhu)於(yu)創(chuang)造(zao)安(an)全(quan)的(de)產(chan)品(pin)。然(ran)而(er),超(chao)級(ji)電(dian)容(rong)器(qi),盡(jin)管(guan)有(you)其(qi)優(you)點(dian),但(dan)由(you)於(yu)其(qi)高(gao)能(neng)量(liang)密(mi)度(du)和(he)快(kuai)速(su)放(fang)電(dian)能(neng)力(li),可(ke)能(neng)是(shi)危(wei)險(xian)的(de)。因(yin)此(ci),對(dui)於(yu)用(yong)於(yu)可(ke)穿(chuan)戴(dai)電(dian)子(zi)產(chan)品(pin)的(de)超(chao)級(ji)電(dian)容(rong)器(qi),需(xu)要(yao)考(kao)慮(lv)安(an)全(quan)措(cuo)施(shi)。
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