Исследователи из Харбинского технологического института и Южного научно-технологического университета изготовили бифункциональные гибкие электрохромные накопители энергии на основе гибких прозрачных электродов из серебряных нанопроволок.
Опубликовав в International Journal of Extreme Manufacturing , команда использовала гибкие прозрачные электроды из серебряной нанопроволоки в качестве токосъемника для бифункционального гибкого электрохромного суперконденсатора.
Это бифункциональное гибкое устройство может отображать свой энергетический статус посредством изменения цвета и может служить источником энергии для различных носимых электронных устройств, таких как физиологические датчики. Выводы могут оказать широкое влияние на будущую разработку «умных» окон для энергоэффективных зданий.
В этом исследовании в качестве коллектора использовался гибкий электрод из сети серебряных нанопроволок с превосходными оптоэлектрическими характеристиками и механической гибкостью. Для улучшения электрохромной стабильности сети серебряных нанопроволок PEDOT:PSS (полистиролсульфонат, полимерная смесь двух иономеров) был покрыт центрифугированием. PEDOT: PSS может одновременно служить защитным слоем и слоем электрохромного накопления энергии. Чтобы еще больше увеличить плотность энергии устройства, нанолисты Co(OH) 2 были нанесены электроосаждением на сеть серебряных нанопроволок.
Один из ведущих исследователей, профессор Яньхун Тянь из Харбинского технологического института, прокомментировал: «Учитывая растущие потребности в гибких поставщиках визуальной энергии и умных окнах, [существует острая потребность] в разработке новых материалов и новых технологий для удовлетворения этих требований. »
Электрохромный накопитель энергии — один из немногих методов, позволяющих отображать энергетический статус невооруженным глазом. Однако изготовление гибкого устройства все еще затруднено медленным развитием гибких прозрачных электродов. Первый автор Хэ Чжан объяснил: «В нашей работе мы используем серебряные нанопроволоки для замены обычного материала ITO, а PEDOT:PSS может решить проблему электрохимической нестабильности серебряных нанопроволок».
Симметричный электрохромный суперконденсатор, собранный в данной работе на основе AgNWs/Co(OH) 2 /PEDOT:PSS, показал поверхностную емкость 0,8 мФ/см 2 и эффективность окрашивания 269,8 см 2 /Кл. Кроме того, полученные устройства показали превосходную устойчивость к механическим деформациям.
Поверхностная емкость оставалась стабильной в течение 1000 циклов изгиба с радиусом кривизны 25 мм. Эти результаты демонстрируют широкий потенциал применения гибкого электрохромного суперконденсатора для новой портативной и многофункциональной электроники.
Команда изучила гибкое устройство на основе электрода из серебряной нанопроволоки , которое также можно обобщить на другие материалы, такие как медные нанопроволоки и серебряные сетки.
Профессор Яньхун Тянь сказал: «Это важное достижение, и это только начало — мы уже пытаемся использовать эту технику для поддержки разработки гибких источников энергии для носимой электроники следующего поколения».
Теги: микроэлектроника, энергия
