Недавно Ву Чжуншуай, научный сотрудник Института химической физики им. Далянь, Китайская академия наук, объединился с Академией наук Китая Бао Синьхе и командой Университета Цинхуа Шэньчжэньской аспирантурой, профессором Он Яньбином, чтобы разработать высокую плотность энергии, хорошую гибкость и отличную Высокотемпературная стабильность и высокоинтегрированные все микропланшетные ионные микрокаскаторы с твердым состоянием. Похожие результаты исследований опубликованы в Energy Environ.
В последние годы носимые портативные электронные устройства и MEMS (такие как микро-роботы, микродатчики) быстро развиваются в направлении легкой, короткой и многофункциональной интеграции, что значительно способствует высокой плотности мощности и высокой плотности энергии современного общества. Требование к устройствам хранения микроисточников с такими функциями, как гибкость и модульная интеграция. Традиционные литий-ионные конденсаторы привлекли большое внимание благодаря их высокой плотности энергии и высокой плотности мощности суперконденсаторов. Однако их структура сэндвич-стека Конфигурация устройства значительно ограничивает его механическую гибкость, высокую температуру и возможности модульной интеграции.
В последнее время исследовательская группа впервые разработала новую концепцию гибких плоских литиево-ионных микрокаскаторов с твердым состоянием. Микрокаскаторы используют высокопроводимый графен в качестве токоприемника, высоковольтного ионного геля в качестве электролита и нанотитановой кислоты. Литий является отрицательным электродом, а активированный графен - положительным электродом для построения планарного межэлектронного микроэлектрода с высокой ионной проводимостью, а затем на одной подложке собирается сплошной литиево-ионный микрокаскатор. Литий-ионный микрокаскатор имеет высокую плотность энергии 53,5 мВт / см3. , выше, чем в настоящее время литиевая тонкопленочная батарея и микроконденсатор. В то же время литий-ионный микрокаскатчик имеет отличную стабильность цикла, скорость удерживания емкости после 98 циклов составляет 98,9%, высокотемпературная электрохимическая стабильность может составлять 80 ° Стабильная работа в условиях C и отличная механическая гибкость, что практически не приводит к затуханию в различных состояниях изгиба и скручивания. Кроме того, литий-ионный микрокаскатор обладает хорошей модульной интеграционной способностью, устраняя необходимость в металлических соединителях и эффективно Регулируйте выходное напряжение и мощность выхода. Поэтому работа заключается в разработке гибкого, миниатюрного интеллектуального хранилища энергии Устройство предлагает новую стратегию.
Вышеупомянутая работа финансировалась Национальным фондом естественных наук Китая, Национальной ключевой программой исследований и разработок и Национальной программой молодежных талантов.
