当电池做成了衣服——应用于可穿戴电子设备的纤维状超级电容器
信息时代的进步带来了各种便携式电子设备的飞速发展，作为便携电子设备的核心之一，可反复充放电的电池部分保证了我们可以随时随地的在信息化时代里处理信息，保持联系。近几年，可穿戴电子设备因其更加便携的应用性和更高的智能化而成为全世界研究的热点，同时也对其中集成的电池部分提出了柔性化、可穿戴性、亲肤性等新的要求，以保证可穿戴电子设备随时随地、高效稳定的工作。
基于此，中国科学院半导体研究所沈国震课题组在已有的系列柔性储能材料与器件（Angew. Chem. Int. Ed., 2014, 53, 1849.; Adv. Mater., 2013, 25, 1479.; etc.）工作的基础上，与电子科技大学王志明教授开展了深入的合作，设计了一种超长纤维状超级电容器，可纺织成可穿戴式能源存贮织物并且集成到智能手环、手表上等便携电子设备上。研发团队通过将附着CoNiO2纳米材料的复合碳纤维作为超级电容器的电极，巧妙地以类似DNA双螺旋结构的方式将电极缠绕在有机高分子纤维骨架上，制成了超长超级电动器纤维器件。器件兼具了高容量、超强柔性、可编织性和超强韧性与超久使用寿命等特点，在充电后可以稳定的对外供电。同时，器件在经过弯曲、弯折、打结等变形后仍能够保持稳定的供电输出和器件结构，使用寿命不受影响。即使重复弯折2000次其储能容量依然能够保持在原有水平。进一步将此纤维器件进行编织，集成到衣物或穿戴在身上，可以作为可穿戴电子设备的有效供电单元，驱动MP3、LED、手表等便携电子设备工作。相信这种纤维状超级电容器在可穿戴健康监测设备、多功能电子衣物、人造皮肤等领域具有巨大的应用前景，将继续推进柔性电子设备、可穿戴智能设备等新型高科技产品的发展。
相关研究成果发表在Advanced Materials Technologies（DOI:10.1002/admt.201600142）上。
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