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基于折叠碳纸的柔性自供电能源包

2021-06-05 10:47:55

内容简介

便携式电子设备的飞速发展极大地推动了人们对于高效可持续甚至是可拉伸的自供电能源的需求。我们提出了一种基于折叠碳纸的自供电能源包,用于收集人体运动的机械能,为便携式电子设备供电。该能源包主要包括基于折叠碳纸的摩擦纳米发电机和超级电容器两个部分,分别用于能量的收集和存储。折叠结构的优良设计使得高杨氏模量的碳纸具备了出色的可拉伸性,同时使能源包在弯折、扭曲、卷曲等各种形变情况下工作成为了可能。此外,最大拉伸程度可以通过改变折叠碳纸的角度进行调节。而且,全包的结构使能源包具备杰出的防水性能,保护其不受人体汗液影响,可以在恶劣的环境下正常工作。最后,我们将该能源包放置在人体的不同部位来收集能量,用手拍、脚踩以及小臂摩擦的方式,成功地点亮了电子手表。此工作展示了可拉伸自供电能源包的巨大发展潜力,推动了高杨氏模量材料为便携式电子设备供能的发展。


通讯作者简介

孙旭辉,苏州大学功能纳米与软物质研究院副院长,特聘教授,博士生导师。已发表SCI发表论文160余篇,申请中国和美国专利50余项,是中国物理学会同步辐射专业委员会常委,国际材料学会、国际电子电工学会、国际X射线吸收学会会员,和国际电子电工学会SFBA纳米技术委员会顾问,以及国家同步辐射实验室用户委员会委员、上海光源用户委员会委员、首批光束线站(XAFS和STXM线站)用户专家工作组专家成员。2010年入选“苏州市紧缺人才计划”,2011年入选江苏省“333”人才工程计划,2012年入选苏州工业园区科技领军人才。研究团队目前主要致力于纳米材料和纳米功能器件及其在电子信息、新能源和化学传感器方面的研究,以及同步辐射技术及其在纳米材料研究中的应用。


文章信息

Changjie Zhou, Yanqin Yang, Na Sun, Zhen Wen*, Ping Cheng, Xinkai Xie, Huiyun Shao, Qingqing Shen, Xiaoping Chen, Yina Liu, Zhong Lin Wang*, and Xuhui Sun*. Flexible self-charging power units for portable electronics based on folded carbon paper. Nano Research https://doi.org/10.1007/s12274-018-2018-8.



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