Применение трикотажных и трафаретно-печатных углеродно-волоконных суперконденсаторов как энергетического текстиля для одежды с интегрированной электроникой
Knitted and screen printed carbon-fiber supercapacitors for applications in wearable electronics
Kristy Jost,ab Daniel Stenger,a Carlos R. Perez,a John K. McDonough,a Keryn Lian,c Yury Gogotsia and Genevieve Dionb
aDepartment of Materials Science and Engineering & A.J. Drexel Nanotechnology Institute, Drexel University, 3141 Chestnut Street, Philadelphia, USA
bShima Seiki Haute Technology Laboratory, ExCITe Center, Drexel University, 3401 Market Street, Philadelphia, USA
cDepartment of Materials Science and Engineering, University of Toronto, Canada
В последнее время стремительно развивается область энергетического текстиля, но по-прежнему эта сфера сталкивается с двумя основными проблемами:
(1) гибкие источники (устройства накопления и хранения) энергии существуют еще не совсем в такой форме, которая непосредственно сопоставима с обычной тканью, учитывая такие факторы как ощущение, драпировка и толщина,
((2) для того, чтобы производить "энергетический текстиль" (e-textile) для одежды, эти ткани должны быть изготовлены на основе системного подхода, позволяющего множеству различных электронных компонентов быть одновременно интегрированными в текстиль.
Чтобы помочь решить эти проблемы, группа исследователей из университета Дрекселя разработала текстильные суперконденсаторы на основе трикотажных углеродных волокон и чернил из активированного угля. Исследователи показали, что емкость такого суперконденсатора достигает 0,51 F см-2 на устройство в 10 мВ с-1, что является непосредственно сопоставимо со стандартными пленочными электродами из активированного угля, протестированными в тех же условиях.
Ученые также продемонстрировали работу устройства, изгибая его под углом 90 °, 135 °, 180 ° и при растяжении. Это была первая работа о вязании как технологии изготовления интегрированных устройств хранения энергии.
Подробнее об энергетике и энергетическом текстиле
