在固态柔性超级电容器的碳线电极上使用PEDOT:PSS的电子喷雾沉积
Mariana P Moniz1, Amjid Rafique1, João Carmo1
1CENIMAT|i3N, Department of Materials Science, School of Science and Technology, NOVA University of Lisbon, 2829-516 Caparica, Portugal.
ACS applied materials & interfaces
|June 19, 2023
概括
研究人员开发了用于电子织品的柔性超级电容器,使用在碳线上对聚3,4-乙烯二氧化) -聚二硫酸 (PEDOT:PSS) 的电喷沉积. 这些设备显示出可穿戴电子产品的高容量和耐用性.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 电化学 电化学 电化学
- 织工程 织工程 织工程
背景情况:
- 对于灵活的电子产品和电子织品日益增长的需求需要先进的灵活能源存储解决方案.
- 现有的单维 (1D) 超级电容器用于织品,通常依赖于复杂的合成和昂贵的材料.
- 灵活的超级电容器对于为集成电子织应用提供动力至关重要.
研究的目的:
- 为了研究聚3,4-乙烯二氧化) -聚二硫酸 (PEDOT:PSS) 的电喷沉积 (ESD),以创建灵活的1D超级电容电极.
- 优化PEDOT:PSS沉积条件以提高电化学性能.
- 为了评估1D超级电容器的性能,使用PEDOT:PSS涂层碳线和基于纤维素的凝电解液.
主要方法:
- 使用电喷沉积 (ESD) 用PEDOT:PSS.覆盖导电碳线.
- 针对PEDOT:PSS沉积的优化ESD参数.
- 使用涂层线,基于纤维素的凝电解质和分离器制造的1D对称超级电容器.
- 执行电化学测试,包括电容测量和在曲条件下的循环稳定性分析.
主要成果:
- 达到72mFg-1的高特异电容.
- 经过1500个循环后,表现出优异的循环性,容量保留超过85%.
- 证实了制造的超级电容器的突出的曲能力.
结论:
- 新的ESD技术提供了一种有效的方法,用于生产1D超级电容器的高性能柔性电极.
- 优化的PEDOT:PSS通过ESD沉积导致优越的电化学特性,适合电子织应用.
- 开发的灵活超级电容器在为可穿戴电子设备和电子织品提供动力方面显示出重大前景.
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