新型纤维状能源器件的发展和思考 |
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引用本文: | 张智涛,张晔,李一明,彭慧胜.新型纤维状能源器件的发展和思考[J].高分子学报,2016(10):1284-1299. |
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作者姓名: | 张智涛 张晔 李一明 彭慧胜 |
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作者单位: | 聚合物分子工程国家重点实验室 复旦大学高分子科学系先进材料实验室 上海200438 |
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摘 要: | 近年来,可穿戴电子设备受到了人们的广泛关注,柔性、轻质和可集成成为发展的主流.然而,随着可穿戴电子设备的快速发展,在能源供给上出现了一些瓶颈难题,如传统块状和板状能源器件难以根据应用要求紧贴不规则基底、柔性相对较低、不能透气导湿,这些问题严重限制了可穿戴设备及其他相关领域的发展.解决上述问题的一个有效策略是将能源器件制成纤维结构.虽然单根纤维状能源器件提供的能量有限,但是它们可以被编成织物,从而输出较高的总能量.同时,能源织物可紧密贴合不规则基底如人体、能透气导湿,有效满足可穿戴设备的应用要求.目前纤维状能源器件包括能量转换和储存两大类,能量转换器件主要有染料敏化太阳能电池、聚合物太阳能电池和钙钛矿电池太阳能电池,而能量储存器件则主要有超级电容器、锂离子电池、锂空气电池、锌空气电池、铝空气电池等.在实际应用中,光电转换和能量储存2个功能往往被集成在同一根纤维状能源器件中.本文重点介绍了纤维状能源器件的发展历史和研究现状,系统总结了这个领域面临的主要挑战,最后展望了本领域未来发展方向.
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关 键 词: | 纤维状 太阳能电池 超级电容器 锂离子电池 集成 |
The Advancement of Fiber-shaped Energy Harvesting and Storage Devices |
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Abstract: | |
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Keywords: | Fiber-shaped Solar cell Lithium-ion battery Supercapacitor Integration |
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