大面积柔性低雾度导电膜的可控制备及其在能量储存器件方面的应用研究

发布时间：2024-05-08 02:37

　　柔性电子器件以其在商业化电子设备、医疗检测、可穿戴电子设备等方面广阔的应用前景受到研究者们的持续关注并取得了一系列的突破。近几年柔性电子设备的透明化引起了人们广泛的研究兴趣。电源供给装置作为电子设备不可或缺的元件,许多研究工作致力于发展透明能量储存装置的新材料和新的结构。其中,透明柔性超级电容器被认为是可穿戴和完全透明电子设备开发的关键能量存储组件。然而,目前的透明超级电容器电极材料的发展面临着良好导电性和高储能容量无法兼得的尴尬境地,并且在柔性透明电极的低成本、大面积制备等方面正面临着诸多挑战。此外,对于透明的储能电极材料,特别是具有可视化用途和呈像功能的透明储能器件,对于实现透明电极材料的高清晰度方面的研究少有报道。在此,我们开发了一种简便的界面聚合方法,用于以经济、高效的方式大面积制备柔性聚吡咯/聚对苯二甲酸乙二醇酯(PPy/PET)透明储能电极薄膜。PPy/PET薄膜具有高度均匀的表面形貌,以及良好的透光率;合成过程中薄膜的表面结构受到反应时间的影响,表面结构的演变获得了不同的电导率、透光率和雾度等性能,这意味着可以通过控制反应时间来获得合适的性能参数。最终我们合成了高清的(小...

【文章页数】：62 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1.1(a)网格状电极组装的透明电池示意图；(b)透明柔性电池的数码照片；(c)电极的光学显微镜照片；(d)电极的SEM照片；(e)透明度与体积能量密度；(f)透明柔性凝胶电解质；(g)两个网状电极相匹配的光学显微镜照片；(h)组装成透明电池的各元件的UV-vis光谱

第一章绪论1.1.2透明的柔性能量储存器件柔性电子器件的性能释放需要来自能量储存单元源源不断的电能供给。如今各种能量储存材料已经被很好的研究。作为未来先进柔性电子设备的核心部分，能量储存模块的发展一直受到广泛的关注。其中包括高能量密度的柔性离子电池以及能够安全、快速充放电的柔....

图1.2(a)山谷状WO3薄膜电极的SEM照片（插图为相应的放大图片）；(b)电极横断面SEM照片；(c)初始条件下和施加电压后基于WO3赝电容玻璃的透射光谱；(d)大面积的基于WO3的赝电容玻璃窗在室内和室外的功能展示

第一章绪论表现出676Fcm-3的超高体积比电容，实现了高达20000次稳多功能能量储存器件工智能和万物互联技术的发展，柔性储能器件在可穿戴电子设们的重视。电子设备的使用环境存在着多种多样的情况，由此出了与环境相匹配的多功能能量储存器件。此外，作为可穿戴，研究者们一直....

图1.3(a)褶皱状石墨烯薄膜电极的制作流程图；(b)由各种褶皱石墨烯组装的超级电容器的透射光谱；(c)透明超级电容器的CV曲线；(d)设备比容量与拉伸变形程度的关系

碳材料具有多种多样的结构，其具有良好的化学稳定性、高的电导率、丰富的表能团和丰富的孔道，一直被视为理想的电化学储能材料[12-13]。它在各类电化学储能中常常以储能活性物质、导电添加剂、结构支持材料、稳定包覆结构和柔性基底等存在。在此基础上，纳米碳材料在21世纪受到了前所未有....

图1.5(a)制备MnO2点阵透明电极的示意图；(b)基于MnO2透明电极组装的三明治状超级电容器示意图；(c)设备的电化学循环稳定性

第一章绪论1.2.2金属氧化物基透明储能电极材料在能量储存材料中，尽管纳米碳材料具有较高的比表面积赋予了大量的带电粒子可吸附表面。但由于纯双电层行为的储能机理，限制了储能器件的能量密度。因此在电化学反应过程中引入可逆的氧化还原过程以获得额外的法拉第容量是进一步提高储能电极容量....

本文编号：3967370