超级电容纤维具有充电时间短、循环寿命长、功率密度高等优点,有望为柔性织物电子产品提供动力。然而,迄今为止,只生产了短长度的功能纤维超级电容器。于此,麻省理工学院Yoel Fink等人介绍一种超级电容器纤维,以解决扩展性、灵活性、包层抗渗性和长期性能方面的其余挑战。
本文要点:
1)这是通过一种自上而下的制造方法来实现的,在这种方法中,一个大尺寸的预制件被热拉入一个功能齐全的储能纤维中。预成型体由五部分组成:热可逆多孔电极和电解质凝胶;导电聚合物和铜微丝集电器;以及一个密封的包层。这一过程产生了100米连续功能超级电容器纤维,比以往任何报告都长一个数量级。
2)除了柔韧性(5 mm曲率半径)、抗湿性(100次洗涤循环)和强度(68 MPa),这些纤维在3.0 V下的能量密度为306 μWh cm−2,在1.6 V下进行13 000次循环的电容保持率约为100%。为了证明这种纤维的实用性,将其机织并用作3D打印的细丝。
参考文献:
Khudiyev, T., et al., 100 m Long Thermally Drawn Supercapacitor Fibers with Applications to 3D Printing and Textiles. Adv. Mater. 2020, 2004971.
https://doi.org/10.1002/adma.202004971