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來源：文匯報 復旦大學高分子科學系和先進材料實驗室彭慧勝教授團隊通過設(shè)計一種新的旋轉(zhuǎn)平移制備法，首次成功制備出可拉伸的線狀超級電容器，從而有效結(jié)合了高分子材料的彈性及碳納米管的優(yōu)異電學和機械性能，解決了可穿戴智能設(shè)備中的技術(shù)難題。該項最新的研究成果在線發(fā)表在國際化學領(lǐng)域權(quán)威期刊《應(yīng)用化學》上。 柔性便攜設(shè)備是當今電子器件的主流發(fā)展方向，彈性是其必不可少的特性之一。目前有彈性的電子器件，如電化學超級電容器、鋰離子電池、有機太陽能電池等都是在傳統(tǒng)的平面狀基底上實現(xiàn)的。便攜式應(yīng)用設(shè)備要求必須具有質(zhì)量輕、體積小、效率高等特點，同時還得具有一定的彈性，研究工作極具挑戰(zhàn)性。 近年來有許多制備線狀微型器件的嘗試。與平面狀結(jié)構(gòu)相比，線狀結(jié)構(gòu)具有質(zhì)輕和可編織的優(yōu)勢。通常，同軸結(jié)構(gòu)和纏繞結(jié)構(gòu)的超級電容器在彎曲的條件下依然具有優(yōu)異性能，但是它們沒有彈性，而彈性在許多應(yīng)用中至關(guān)重要。比如實際應(yīng)用的電子紡織器件，如果不具有彈性則易斷裂和破損。迄今為止，尚未有關(guān)于可拉伸高性能線狀超級電容器的研究，這主要是受到電極材料的限制。 彭慧勝教授設(shè)計了一種旋轉(zhuǎn)平移法，可有效結(jié)合高分子的彈性及碳納米管的優(yōu)異電學和機械性能，首次成功制備出可拉伸的線狀超級電容器。這種電容器可彎曲、折疊和拉伸，且在拉伸75%的情況下能100%保持電容器的各項性能。這種線狀電容器可進一步編織成各種形狀的織物，并可集成于各種微型電子器件上，從而滿足未來對于微型能源的需求。 據(jù)悉，該項研究成果在線發(fā)表于《應(yīng)用化學》雜志后不久，該期刊專門以“超級可拉伸電子器件”為題進行了專門的新聞發(fā)布。他們認為：“人們迫切需要可穿著電子器件，為了實現(xiàn)電子織物的長期穩(wěn)定工作，必然要求所有的元件是柔性和可拉伸的。中國的研究人員現(xiàn)在發(fā)明了一種新型的（線狀）超級電容器，完全滿足了這個方向的要求。” |
