随着可穿戴电子产品的快速发展,人们急需柔性好、可伸缩、高性能、兼具舒适性和耐用性的储能设备。重量轻、体积小、结构多样的纤维状储能设备成为人们研究的热点,并被认为是解决可穿戴电子产品续航差的有效方法。
近日,中国工程物理研究院化学材料研究所的研究人员受到聚多巴胺(PDA)强黏合力和氧化还原活性的启发,以PDA为活性材料和纳米黏结剂,开发出可缝制、可编织和可水洗的储能纤维。该储能纤维还表现出高柔韧性和高抗强度,可以直接用来制备可穿戴的储能纺织品,这为可穿戴电子器件的开发提供了新途径。相关成果以“Bioinspired Interface Design of
Sewable, Weavable, and Washable Fiber Zinc Batteries for Wearable Power
Textiles”为题发表在Advanced Functioned Materials上。
基于柔性AZBs的储能纺织品的制备示意图及PCNF性能表征
不同热处理温度下,PCNF电极的耐电解质和电化学性能比较
为了去除残留的多巴胺,并且提高PCNF中具有氧化活性的醌基的比例,研究人员对聚合得到的PCNF样品分别在不同温度下进行热处理。研究结果表明,热处理温度为300℃时,PCNF电极的耐电解质和电化学性能优良。
热处理温度为300℃时,PCNF电极的电化学性能及FT-IR和XPS表征
研究人员通过缝纫机将储能纤维缝制成特定图案的储能纺织品,不管在弯曲还是洗涤条件下,该储能纺织品均能为各种电子产品稳定供电。
基于柔性AZBs缝制和机织的储能纺织品的示意图及应用性能
(来源:纺织导报官微)