(陈 琛)
技术涂覆在透明的聚对苯二甲酸(PET)基底上制作成电极。通过将两个相同的、具有最佳容量电容的透明电极进行组装,得到的柔性超级电容器的最大面积能量密度为1.36×10-3mWh/cm 2,循环15 000次后电容保留率仍接近100%,且具有超高的透明度(在550nm 时透光率高达85%)。此外,所制备的柔性器件实现了可控输出和优异的耐久性,显示了其作为平面电子产品和透明电源的潜力。应用前景 风机吊装>小型自动胶带封箱机
该研究为设计合成具有优异电化学活性的透明半导体氧化物微生物检查抗生素制作方法提供了全新的研究思路,该研究提出的柔性器件为未来透明储能器件提供了新契机。
Source: ZHI J, ZHOU M, Z H A N G Z. e t a l. I n t e r s t i t i a l b o r o n -d o p e d m e s o p o r o u s s e m i c o n d u c t o r o x i d e s f o r ultratransparent energy storage [J ]. N a t u r e C o m m u n i c a t i o n , 2021(12): 445.
硼掺杂的介孔半导体氧化物(氧化锡、氧化锌及氧化铟),其在保持透明特性的同时,表现出与其他赝电容材料相当的优异电化学电容。在这类新型透明半导体氧化物中,间隙硼原子不仅能够大幅度提升掺杂材料的载流子浓度,为羟基(OH-)的嵌入提供丰富的结合位点,还在间隙掺杂位上引发与OH-的赝电容电化学反应,从而将赝电容惰性的氧化锡、氧化锌和氧化铟转化为高电化学活性的超级电容器电极材
料,且不影响材料的透明度。研究人员通过精确控制间隙硼的掺杂浓度,可以实现对半导体氧化物赝电容性能的微调。研究表明,在1 mol/L 的氢氧化钾(KOH)水溶液电解质中,间隙硼掺杂的介孔半导体氧化物的容量电容可以达到1 172 mF/cm 3,这使得超薄活性膜上的电荷存储利用率达到最高,从而实现了平面电极透明度和电容之间的平衡。研究人员将这种新型的透明半导体材料与聚乙撑二氧噻吩-聚(苯乙烯磺酸盐)(PEDOT:PSS)导电聚合物均匀共混后,通过气溶胶喷涂
新 型半导体柔性储能
器件
兼具优异的电化学性能和高透明性
●创新点
随着电子产品向可穿戴、移动化、超轻薄、透明、微型化方向发展,光学透明性和机械柔性将成为下一代平面电子产品的新趋势,这使得包括电致变窗、电子外壳、可穿戴光电子产品和柔性显示器在内的新兴技术得到了蓬勃的发展。为了实现这些特性,能量存储系统应该具有柔性、透明的特点,同时具有超高的面能量密度。透明柔性超级电容器(TFSCs)作为一种关键的储能器件,具有安全运行和高功率密度等优点,是平面电子产品中很有前途的电子器件。然而,在柔性透明储能器件中,透光率
和能量密度相互影响,提升单一性能往往会导致另一性能的大幅下降。因此,如何平衡活性材料膜中的能量存储性能和透明度,实现透明且高能量密度的超级电容器极具挑战性。最近,中国科学院上海硅酸盐研究所黄富强研究员带领的团队成功研制出一种新型透明半导体柔性储能器件,它显示出优异的电化学性能,同时具有出的耐用性和柔性,综合性能优于目前报道的所有透明储能器件。●方法和结果
研究人员通过合理的晶体掺杂设计,成功制备了一系列间隙
桁架结构79卫生间储物盒
张江科技评论 2021.2