棉秆基活性碳材料在柔性微型超级电容器中的应用

生物质碳材料具有高比表面积、轻质、可再生、价格低廉等优势,是一种很有前景的超级电容器的电极材料,随着电子器件的微型化,对储能器件的柔性也提出了一定的要求。为了满足人们对柔性电子器件日益增长的需求,解决储能器件小型化、柔性化等问题,本文利用氢氧化钾活化法,经过高温刻蚀棉花秸秆制备出具有多孔结构的碳材料,并将该材料制备成电极组装成微型超级电容器(MSCs),测试其电学性能。结果表明:当电流密度为0. 33 mA/cm时,比容量为32 mF/cm;弯曲直径在20 mm时,弯折2000次后仍有85%的电容保有量。本文以棉花秸秆为原材料制备MSCs的方法简单,且器件具有优异的电化学和机械性能,在未来柔性、小型电子器件领域具有广泛的应用前景。     

面向柔性电子的形状记忆聚合物

与传统电子器件的刚性相比,柔性电子器件可弯曲、可延展,在诸如可穿戴设备等应用中显示出不可比拟的优势.现有柔性电子器件通常基于宏观平面设计,限制了其发展.形状记忆聚合物作为一类智能材料,具有形状可控、模量可调等特点,在电子器件方面受到了越来越广泛的关注.将形状记忆聚合物引入柔性电子器件,不仅可以更好地调节柔性电子器件的物理性能,还能使器件具有复杂的宏观三维立体结构,从而显示出更强大的功能.此外,形状记忆聚合物在柔性器件的制备上可以起到独特的作用.本文综述了形状记忆聚合物作为柔性电子基体材料和转印图章的发展过程及研究进展,并对该领域的未来发展方向进行展望.     

柔性储能器件的发展现状及展望

随着可穿戴、可弯曲、柔性的电子产品的发展,能为其提供高能量、高功率的柔性储能器件得到越来越广泛的关注和研究,以适应其在不同应用领域的需求。电极材料和电解质是决定柔性储能器件的关键因素之一。综述了目前电化学储能器件的柔性化发展趋势,着重介绍了锂离子电池和超级电容器的柔性化的最新进展,分析和概括了目前该领域存在的主要问题和可能的解决途径。最后从材料设计、结构优化、工艺改进等多个方面展望和分析了其未来发展方向。     

基于银纳米线柔性可延展电路的印刷制备

柔性可延展电子器件因其能够适应非平面的工作环境,将突破现在电子器件的应用范围,促进信息与人的融合,在智能穿戴电子、柔性显示、生物医疗等领域具有广阔的应用前景.本文通过印刷的方法实现银纳米线(Ag NWs)/聚二甲基硅氧烷(PDMS)柔性可延展电路的制备,研究了不同尺寸Ag NWs印刷构成的导电网络对柔性电路拉伸表面微结构的影响,并且进一步探讨了表面微结构与柔性导线拉伸电学性质的关系,尤其详细讨论了表面褶皱状结构的出现对柔性导线拉伸电阻的影响,并给出了具体的解释和讨论.最后展示了LED集成的柔性发光电路,并且实现了一定的可延展特性.本研究对于柔性可延展电路的制备提供了一条新的思路,具有重要意义.     

基于核壳花状电极的高性能可伸缩超级电容器与光电探测器的集成

将储能装置与太阳能电池集成一体化对发展具有稳定功率输出的可穿戴和柔性电子产品是一种挑战.分别以Co3O4@Ni-Co-S和FeSe2为正极和负极,研制了一种高性能柔性非对称全固态纤维状超级电容器.制备的Co3O4@Ni-Co-S电极由于具有3D核-壳微型菊花和微型雪花结构表现出优异的体积比电容(5.0 F·cm-3,0...     

功能高分子材料在柔性电子领域研究进展

柔性电子是基于柔性有机/无机功能材料、柔性/可延展基底并结合相应加工工艺得到的新型电子器件.与传统电子器件刚且硬的缺陷相比,柔性电子优秀的力学性能(柔性化和可拉伸等)使其更加适用于可穿戴电子、人机交互、软体机器人等尖端电子领域.自柔性电子起始阶段,高分子材料就被视为实现柔性电子技术走向应用的关键材料,例如柔性高分子基底材料、高分子界面改性材料、柔性高分子功能材料等.借助于高分子材料的优秀性能,半导体技术突破了传统材料的限制,实现了电子器件的柔性化,而且极大地拓展了柔性电子在生物医学、柔性显示屏、能量存储与转换器件以及人机交互等领域的应用.然而随着柔性电子技术的不断发展,现有的技术水平已经不能满足应用领域的苛刻需求,亟需在功能材料研究上获得突破.目前,研发用于柔性电子的新型功能高分子材料被视为解决这一问题的突破点之一.因此,本文基于本课题组的相关工作,综述了近期功能高分子材料在柔性电子领域的相关研究进展,基于柔性电子器件的组成角度以及加工工艺角度,从柔性电子中的三种关键材料(柔性基底材料、界面改性材料、柔性功能材料)出发,分析功能高分子材料在柔性电子领域的研究现状以及发展前景.     

基于超级电容器的TiN@CNTF电极制备及性能研究

超级电容器因其独特的性能在便携式、可穿戴电子器件领域有着很大的应用潜力。目前对超级电容器的研究主要集中在对超级电容器电极材料的研究上。碳纳米管纤维具有电导率高、力学性能好、柔韧性高等优点,是超级电容器的理想电极材料。但是,碳纳米管纤维电容量的提升被其较小的比表面积所限制。通过在碳纳米管纤维表面生长三维阵列能够有效提高碳管纤维的比表面积,从而增大电容量。因此,采用水热法,在碳纳米管纤维表面成功生长TiO2纳米阵列,并通过氨气氮化获得了TiN@CNTF电极材料。采用三电极测试TiN@CNTF电极在Na2SO4溶液中的比电容达到215.5mF/cm2,有望作为一种柔性超级电容器的负极材料得到应用。     

可延展柔性光子/电子集成器件专辑·编者按

正可延展柔性光子/电子器件改变了传统器件的刚性物理形态,极大拓展了光子/电子器件的发展模式与应用空间,已成为信息器件发展的重要方向之一.本专辑中,作者们紧密围绕可延展柔性光子/电子器件,从力学、物理、材料、化学、信息等不同领域,以多学科深度交叉驱动发展的视角,深入研究了可延展柔性器件的物理原理、新型材料、设计理论及制备方法等,并对该领域的发展趋势进行了展望.形状记忆聚合物作为一类智能材料,具有形状可控、模量可调等特点,在柔性电子器件领域受到越来越广     

激光直写柔性电路的研究进展

目前柔性电子行业正处于一个重要的转型期,各种外形新颖和功能丰富的柔性电子产品不断涌现,从有限的柔性到具有形状适应性及延展性的柔性电子设备.这极大地刺激了人们对柔性电子设备的需求,在更大幅面基板上以更低的成本开发出特征尺寸更小,以及性能更好的柔性电路制造技术备受关注.在各种技术中,激光直写技术已经被证明是一种高效灵活且能够大面积生产柔性电子电路的制造方法.激光直写作为一种非光刻、非真空、在线式加工技术已经受到了越来越多的关注.其可以应用于包括热敏柔性衬底在内的各种衬底的电路电极的制造中,在生产柔性电子设备、柔性储能设备、传感器以及可穿戴电子设备等领域有着巨大的应用前景.本文对激光直写柔性电路(Laser Direct Writing of Flexible Circuit, LDWFC)技术在柔性电路制造中的最新发展进行了总结,重点介绍了激光直写技术在柔性电路制造中所适用的导电油墨材料种类和特点.从激光烧结技术、激光还原技术、激光诱导改性技术、激光辅助电路制造技术4个方面详细介绍了LDWFC加工技术.此外,本文还介绍了LDWFC在柔性储能器件、柔性传感器以及柔性显示器中的应用,并对LDWFC技术在柔性电路制造中的发展进行了展望.     

应变调控柔性电子器件磁电性质的研究进展

柔性电子器件具有独特的形状可塑性,因而引起了人们极大的研究热情.柔性电子器件在未来或将成为下一代电子器件的重要分支,在电子显示、二极管、生物医疗器件、太阳能电池等领域有着广阔的发展前景.近些年,许多研究人员将柔性技术与自旋电子学相结合,开始探索应变对于生长在柔性衬底上的磁电异质结磁电性质的影响,通过改变柔性衬底的曲率等手段调控器件的磁电效应.相关基础研究为磁存储器、磁传感器、非易失性阻变存储器等电子器件的研究开辟了新思路.