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黑科技 | 印有石墨烯電池的衣服能快充還能水洗,就問你敢穿嗎?

黑科技 | 印有石墨烯電池的衣服能快充還能水洗,就問你敢穿嗎?

「能源黑科技」 好久不見,這期給大家介紹一個印在衣服上的石墨烯電池。

近日,曼徹斯特大學的一項新研究展示了使用簡單的絲網印刷技術,可以直接將柔性電池印刷到紡織品上。

研究人員使用導電氧化石墨烯墨水把一種固態柔性超級電容器列印到棉織物上。這項研究在近日的《2D材料》雜誌上刊登了報道,由於油墨和紡織基質之間的強烈相互作用,印刷電極表現出優異的機械穩定性。

值得一提的是,電池本身支持快速充電,衣服還可以水洗,SO 請問你敢穿嗎?

文丨何英

能源報記者

研究人員介紹,柔性紡織電池基於低成本的石墨烯材料製成,外部採用簡單的絲網印刷技術,電極會因為油墨和紡織品之間的強烈相互作用而表現得非常穩定,並具有良好的操作安全性和很長的循環壽命,電池本身還支持快速充電,柔性材料允許水洗。

氧化石墨烯印刷超級電容器的進一步發展有希望把可穿戴技術的巨大潛力和市場轉化為現實。高性能的運動服的監測功能、嵌入式健康監測設備、輕量化的軍用裝備、新型移動通信設備甚至可穿戴計算機,這些都是石墨烯印刷超級電容器在進一步研究和開發之後潛在的一些應用方向。

作為這些新型的可穿戴設備的供電電源,除了要具備較高的能量和功率密度、良好的操作安全性、較長的循環壽命和低成本之外,還要具備合理的機械柔性。

該論文的共同作者,英國國家石墨烯研究院研究員NazmulKarim說:「基於可擴展的印刷技術發展石墨烯基柔性紡織品超級電容器是實現多功能的下一代可穿戴電子紡織品的重要一步。它將開闢一種可以在存儲能量的同時,監測人類活動和生理狀況,並且具備環保和成本效益的智能電子紡織品的可能性。」

氧化石墨烯是石墨烯的氧化物,是石墨粉末經化學氧化及剝離后的產物,氧化石墨烯可視為一種非傳統型態的軟性材料,具有聚合物、膠體、薄膜,以及兩性分子的特性。氧化石墨烯目前可以以較低的成本製備成溶液的形式。該溶液可以應用於紡織品,以創建成為織物本身的一部分的超級電容器。

「可穿戴設備大致分為三個技術塊——柔性顯示器、柔性電路以及可形變電池。這三部分發展的技術難度是逐漸增加的。安全的、柔性的、可穿戴的電池是目前產業界遇到的瓶頸。」北京石墨烯研究院執行院長魏迪告訴記者,「可穿戴電池器件的技術需求主要包括柔性、可拉伸性、紡織物結合性、輕質性、低功耗性、材料耐用性和持久性、生物兼容性、肌膚接觸的舒適性以及相匹配的能量系統。」

在業內看來,未來能源需求的發展方向是可穿戴性,石墨烯在可穿戴電子設備市場發展空間巨大。魏迪表示,石墨烯優異的物理機械性能,高散熱性及高導電性使其成為可穿戴能源器件的良好載體。

End

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出品 | 能源報(ID:cnenergy)

責編 | 盧奇秀

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