新的超级电容器为更好的可穿戴电子设备打开了大门

来自Skoltech，阿尔托大学和麻省理工学院的研究人员设计了一种高性能，环保且可拉伸的超级电容器，该电容器可用于可穿戴电子产品。该论文发表在《储能杂志》上。超级电容器具有高功率密度，快速的充放电速率，长循环寿命和成本效益，是从移动和可穿戴电子产品到电动汽车等各种领域的有前途的电源。然而，在一种适用于小型设备的超级电容器中，将高能量密度，安全性和环保性结合在一起一直是一项挑战。

“通常使用有机溶剂来增加能量密度。与具有较高电导率的水性电解质相比，有机溶剂是有害的，对环境不友好，并且它们降低了功率密度，”Aalto大学的TanjaKallio教授说。纸。

研究人员提出了一种绿色且易于制造的超级电容器的新设计。它由基于分布在含NaCl的水凝胶电解质中的氮掺杂石墨烯薄片电极的固态材料组成。该结构夹在两个单壁碳纳米管薄膜集电器之间，从而提供了可拉伸性。超级电容器设计中的水凝胶可实现紧凑包装和高能量密度，并允许他们使用环保电解质。

科学家们设法通过先前研究中描述的类似超级电容器来改善原型的体积电容性能，高能量密度和功率密度。“在一千次拉伸循环后，我们制造了在50%应变下性能不变的原型。为确保更低的成本和更好的环境性能，我们使用了基于NaCl的电解液。通过实施3-D打印仍可以降低制造成本或其他先进的制造技术，”Skoltech教授AlbertNasibulin总结道。