ウェアラブル エレクトロニクスに電力を供給する伸縮性スーパーキャパシタ

バッテリーよりも電力密度が高く、従来の誘電体コンデンサよりもエネルギー密度が高いため、スーパーキャパシタさまざまなエネルギー貯蔵デバイスで十分に開発されており、より幅広い展望があります。これまで、これらの電子機器は単に衣服に取り付けたり、導電性繊維で接続したりするだけで製造され、電子機器の硬い外装が人間の皮膚をこすり、人体に不快感を与えるため、ユーザーが硬い電子機器を着用するのは不便でした. .この問題を解決するために、人々はパフォーマンスを失うことなく、より柔軟な電子デバイスの開発に取り組んでいます。

ミシガン州立大学の機械工学、電気工学、コンピューター工学の教授である Changyong Cao 氏と、デューク大学の電気工学およびコンピューター工学の教授である Jeff Glass 氏は、弾性と伸縮性を備えた新しいタイプのスーパーキャパシタを共同開発する研究チームを結成しました。 .元のサイズの 8 倍になりましたが、その性能は損なわれておらず、繰り返し引っ張っても摩耗せず、10,000 回の充放電サイクル後も静電容量が数パーセントしか失われません。スーパーキャパシタの性能に基づいて、ウェアラブル電子デバイスやバイオ医療機器などに適しています。

スーパーキャパシタ

 

彼らは、伸縮可能なカーボンナノチューブの森を電極として、ポリビニルアルコールと塩化カリウムを電解質として使用して、伸縮可能なスーパーキャパシタを作った。デューク大学の電気およびコンピューター工学の教授であるジェフ グラスと彼の研究チームは、シリコン ウエハー上にカーボン ナノチューブ (何百万ものナノチューブ) の森を形成しました。カーボン ナノチューブの森の上にはアクリル エラストマーの薄膜があり、これが電子コレクターのように機能し、デバイスの充電と放電を迅速に行うことができます。

ミシガン州立大学の Changyong Cao 教授は、カーボン ナノチューブの森を、コーティングを下に向けて、あらかじめ伸ばされたエラストマー基板に移し、元のサイズの 4 分の 1 に縮小して、同じ静電容量でより小さな体積の伸縮可能なスーパーキャパシタを取得しました。 .

この伸縮可能なスーパーキャパシタには、大きな変形、安定した性能、および改善された比静電容量と比エネルギーという利点があり、ウェアラブル デバイス、電子皮膚、バイオ統合電子デバイスの分野で重要なアプリケーション価値があります。

 

弾性スーパーキャパシタ

 

 

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投稿時間: 2022 年 7 月 20 日