有弹性的超级电容器的功率可穿戴式电子产品

一种软机器人清洗餐具或智能T恤，你的手机可能取决于弹性电源的发展前景。但传统电池是厚的和刚性的-不理想的材料，将被用于在微小的可锻设备。在对可穿戴式电子产品的一个步骤，一个研究小组已经制作了一个有弹性的微型超级电容器采用带石墨烯。

研究人员将他们的工作今天在第二百五十二届全国会议&amp；amp；美国化学协会（ACS）博览会。ACS，世界上最大的科学协会，会议在星期四举行。它的功能超过9000个演讲在广泛的科学主题。

“大多数的电源，如手机电池，不可拉伸。他们是非常严格的，”萧东晨说，Ph.D.“我的团队有了伸缩性的电极，和我们已经整合成一个超级电容器，是一种储能装置，功率电子产品。”

超级电容器，在上世纪50年代发展起来的，具有较高的功率密度和更长的生命周期比标准电容器或电池。当设备已经缩水了，所以也有超级电容器，把前一代的二维微电容器被集成到手机、电脑和其他设备。然而，这些超级电容器仍然是刚性的，因而需要可以伸长柔软的材料不适合。

在这项研究中，南洋理工大学，新加坡陈，和他的团队试图从石墨烯开发微型超级电容器。这种碳片闻名的薄、强度和电导率。“石墨烯可以灵活折叠，但它不能被拉伸，”他说。为了解决这个，陈的团队从皮肤上得到了一个提示。皮肤有一个波浪状的微观结构，陈说。“我们开始考虑如何使石墨烯更像一个波。”

研究人员的第一步是让石墨烯微带。大多数的石墨烯是用物理方法制造的，就像削铅笔的尖端一样，但是陈用化学物质来制造他的材料。“我们有更多的控制石墨烯的结构和厚度的方式，”他解释说。“用物理的方法来控制是很难的。厚真的会影响电极的电导率和超级电容器的整体能容纳多少能量。”

下一步是创建一系列金字塔脊拉伸聚合物芯片。研究人员把石墨烯带穿过山脊，形成了波浪状的结构。该设计允许材料拉伸不超导体分离石墨电极，开裂或变形。此外，该团队开发了剪纸艺术的结构，这是折纸褶皱的变化，使超级电容器百分之500更灵活的无衰减的电化学性能。作为最后的测试，陈已经从一个微型超级电容器供电，基于弹性石墨烯计算器液晶。同样，这种有弹性的超级电容器可用于压力或化学传感器。

在未来的实验中，研究人员希望增加电极的表面积，所以它可以容纳更多的能量。他说，目前的版本只存储足够的能量，功率液晶显示器的一分钟，他说。

陈承认来自国家研究基金会，总理办公室，新加坡，在其校园内为研究卓越和技术企业（创建）的纳米材料的能源和水管理计划的资金。

关于美国化学协会

美国化学会是由美国国会特许的一个非盈利性组织。有近157000名会员，是世界上最大的科学协会，通过其多个数据库提供化学相关研究的全球领导者，期刊和科学会议。其主要办事处在华盛顿、D.C.和哥伦布、俄亥俄。