可印刷於衣物之超薄輕量電容器,加速實現e- textile開發

 

刊登日期:2024/12/4
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英國諾丁漢特倫特大學(Nottingham Trent University)與西英格蘭大學(UWE)、艾希特大學(University of Exeter)共同開發了一項可在織物上噴墨印刷並供應電力之超級電容器,可望有助於實現使用穿戴式設備時保持舒適度之「電子紡織品(e- textile)」的開發。超級電容器以電化學方式儲存能量以進行充放電,與鋰離子電池等既有充電電池相比,具有高速充放電、更長的使用壽命、優異的成本效益等特徵。然而,由於超級電容器以聚醯亞胺、紙類、矽片、玻璃基板等缺乏柔軟性或透氣性的材料製成,以致較難應用於e- textile。

在諾丁漢特倫特大學等的研究中,使用了石墨烯做為超級電容器的導體,並以二硫化鉬(MoS2)做為半導體,絕緣體則採用了六方氮化硼(h-BN)。研究團隊將這些材料加工製成由單層原子組成的極薄二次元材料,創造出半導體(MoS2)與絕緣體(h-BN)夾在導電性石墨烯層之間的異質結構。噴墨印刷可以將材料精確地堆積至紡織品等基材上,使其適用於此異質結構。以此配置在掃描速率為1 mV/s時可獲得28.18 mF/cm2的靜電容量,相較於僅使用石墨烯的情況下提高了約58%。此外,即使經過1,000次循環,仍可維持98.87%的性能。新開發之薄型且柔軟的電源可望利用於e- textile用途,將可監測個人的健康狀況,並有助於支援醫療現場的診斷或提供個人化的醫療護理。


資料來源: https://engineer.fabcross.jp/archeive/241108_e-textiles.html
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