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盘点柔性储能十大技术突破:改变智能硬件的未来(上篇)

导读: 因此,为了适应下一代柔性电子设备的发展,柔性储能器件成为了近几年的研究热点。OFweek电子工程网小编盘点了近期柔性储能十大技术突破,帮助大家了解柔性储能的发展现状。

  科技的进步,智能化热潮的风靡,也让电子设备变得愈加丰富多彩。智能硬件、智能手机、智能可穿戴设备也是近年来的潮流,尤其是电子技术的快速进步,更是让这些电子设备朝着轻薄化、多样化、多元化、柔性化方向发展,例如2017年流行的全面屏手机。而在今年,像三星苹果等厂商更是计划研制可折叠、可弯曲的新一代柔性电子产品。

  这种充满未来科幻感的柔性电子产品频繁的出现在各种电子展会当中,满足大众对电子产品科技感的想象同时,也指引了电子产品的发展方向,柔性电子显然是未来发展趋势之一。

  值得一提的是,柔性电子曾被评为世界十大科技成果之一,更是预测其将带来一场电子技术革命。如今,这场电子技术革命在市场的推动下已经悄然来临,根据调研机构IDTechEx预测数据显示,2018年柔性电子市场为469.4亿美元,到2028年将达到3010亿美元,2011年至2028年间年复合增长率近30%。

盘点柔性储能十大技术突破:改变智能硬件的未来(上篇)

  广阔的市场前景助推下,柔性电子技术发展也是日新月异,其中柔性电子发展最大的挑战就是与之相适应的柔性储能器件。传统的锂电池、超级电容器是刚性的,在弯曲、折叠时,容易造成电极材料和集流体分离,影响电化学性能,甚至导致短路,发生严重的安全问题。

  因此,为了适应下一代柔性电子设备的发展,柔性储能器件成为了近几年的研究热点。OFweek电子工程网小编盘点了近期柔性储能十大技术突破,帮助大家了解柔性储能的发展现状。

  1.柔性多功能双极性全固态锂离子电池

  2017年10月18日媒体报道称,韩国蔚山国家科学与技术研究院研发了一种新的柔性多功能双极性全固态锂离子电池,解决了基于无机电解质的双极性锂离子电池常见的问题。

  据了解,研究人员通过无溶剂干燥和紫外线固化辅助多级印刷技术制备出双极性LIB,并开发了一种新型的柔性不易燃凝胶电解质,从而将其作为核心元件用于印刷电极和印刷固态凝胶复合电解质。而该多级印刷的双极性电池制备技术作为一种高效、可扩展的技术,将双极性全固态电池的发展推向商业化,具有巨大的应用前景。

  编辑点评:锂离子电池并不少见,现在主流电子都是使用锂电池,不过该项技术可以打破锂电池一直以来刚性的特点,做到柔性多功能双极性无疑是非常大的技术突破。

  2.纸质柔性超级电容器

  2017年10月24日,美国佐治亚理工学院机械工程学院助理教授Seung Woo Lee和高丽大学化学与生物工程系的Jinhan Cho共同研发了一种纸质柔性超级电容器。该超级电容器使用金属纳米颗粒在纸中涂覆纤维素纤维,创造出具备高能量和高功率密度的超级电容器电极,实现了迄今为止具备最佳性能的基于纺织品的超级电容器。

  通过研究测试表明,使用该技术制造的电容器可以折叠数千次而不影响电导率。除此之外,这种金属纸张超级电容器的最大功率和能量密度分别达到15.1mW/cm2和267.3uW/cm2,基本上优于常规纸质或纺织超级电容器。

  而它的应用场景也非常丰富,支持可穿戴设备、便携性电子产品等,还可以将柔性电容器与能量收集装置结合,为生物医学传感器、消费电子和军用电子产品等应用供电。

  编辑点评:与锂电池同理,超级电容器也是刚性的,不易弯曲和折叠。不过该技术从材料的另外一种角度出发,打破常规,研发出了基于纺织品的纸质柔性超级电容器。如果能够进一步解决问题,做到商用,那么很可能会带来变革。

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