@ 2017.08.29 , 18:00
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能为手表和LED灯供电的纱线电池

能为手表和LED灯供电的纱线电池
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近日,研究人员用高导电率的纱线制造了可充电池,其直径和柔韧性类似于一块棉纱。这种新型纱线电池可以被织成布,或是做成腕带以及其他类型的服饰来为手表、LED灯、脉搏监视器或其它一些小型个人电子设备供电。

香港大学材料科学与工程系教授——Chunyi Zhi以及他所带领的研究人员,已经在最新一期的《ACS Nano》上发表了一篇关于这种新型纱线电池的论文。

到目前为止,开发高性能的耐磨电池一直是具有挑战性的,因为缺乏具有高导电性、高强度以及足够柔软性的材料。为了解决这些问题,研究人员让新型纱线电池具有了迄今为止最合适的性能,其中包括与超级电容器相似的功率密度,以及与传统电池类似的能量密度和容量。

“我们利用具有高导电性且可纺的纱线制作了这种新型纱线电池,这些电池在容量、能量密度、功率密度以及倍率性能等方面具有整个国家最先进的性能。”Zhi博士对Phys.org的记者说道:“这些纱线在被进一步加工后,就被制成了腕带电池,可以为不同的个人电子产品供电。”

能为手表和LED灯供电的纱线电池
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这种新型纱线电池的核心是表面沉积有金属(锌为阳极,镍钴氢氧化物为阴极),且具有高度柔韧性的微米级不锈钢丝。而凝胶电解质则包裹在整条纱线上。

正如研究者所解释的,每种材料都对整个电池的良好性能做出了贡献:不锈钢丝的强度使得电池足以通过机器和手工进行编织,其良好的导电性也使得电子能够进行远距离传输。而镍和钴金属离子之间的协同作用提高了容量和能量密度值。

经过计算,新型纱线电池的功率密度为2.2 W每立方厘米,能量密度则为8 mWh每立方厘米。所有这些数值都是迄今为止最高的。电池的容量为16.6mAh每立方厘米,据研究人员表示,在目前基于光纤的能量存储设备中也是最高的。

而在经历1000次弯曲和扭转后,电池仍然分别保有初始容量的80%和70%。研究人员解释道,容量损失是由电极在变形时形成的裂缝所导致的。

为了演示这种新型电池,研究人员将其编织成一块大的导电布,可当作一个腕带电池给手表和LED灯供电。他们希望这种纱线电池在未来可以被应用于可穿戴电子设备、智能服装、医疗保健等方面。

Zhi博士表示:“下一步,我们打算制造可洗、防水、耐用的纱线电池,以便更接近商业化。”

本文译自 phys,由译者 Lough 基于创作共用协议(BY-NC)发布。


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TOTAL COMMENTS: 4+1

  1. 3547757

    嘿!老哥,充电宝借我给衣服充下电

  2. 这……
    @2 months ago
    3547775

    思考了5秒钟,能为手表是个啥牌子

  3. 3547889

    我们只有沙县小吃

  4. Omelette游客
    @4 weeks ago
    3574443

    借个位置测试一下( ̄∇ ̄)

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