导电纤维基柔性超级电容器的研究进展

近年来,纤维状超级电容器因为在能量存储和机械灵活性方面的独特优势而成为新兴电子领域的有力竞争者。简要介绍超级电容器的工作原理,重点介绍导电纤维在柔性超级电容器中的应用现状以及金属纤维、碳纤维、碳纳米管纤维和石墨烯纤维,指出该领域面临的挑战和未来的发展方向,希望能够启发具有不同研究背景的科学家进入这一领域,促进其繁荣和发展,开创一个真正的智能纤维新时代。     

聚合物基石墨烯复合纤维及其纺织品研究进展

针对高纯石墨烯纤维可纺性差、成本高及分散难等问题,归纳了石墨烯的功能化改性方法,并对聚合物基石墨烯及其纺织品的研究进展进行综述.通过石墨烯与聚合物基体相的相互作用分析,深入探讨石墨烯对聚合物基石墨烯纤维微结构的影响机制,提出聚合物基石墨烯纺织品开发面临的技术挑战和理论难题.研究表明,石墨烯的高导电性和聚合物基体的柔性赋...     

聚苯胺基柔性超级电容器的研究进展

基于纺织品的超级电容器具有灵活柔韧、速率快、成本低等优点,是用于可穿戴智能纺织品的理想材料.聚苯胺(PANI)具有良好的导电性、柔韧性,价格较低,易于合成,在超级电容器中具有较大的应用潜力.介绍了聚苯胺(PANI)电极用于超级电容器的最新研究进展,对其在纤维、纱线、织物形式下的电化学性能及柔韧性能进行了归纳.总结了聚苯...     

织物基微型电容器的柔性储能研究进展

随着便携式电子设备的迅速发展,各类储能设备所占比例逐年上升,人们对其要求也越来越高,微型超级电容器因循环寿命长、充放电速度快等优点受到广泛关注。其中,织物基平面微型超级电容器具有质量轻、可弯曲、可折叠等特点,对发展可穿戴柔性储能设备具有极大意义。文中以织物基微型电容器的柔性储能研究为出发点,概述织物基微型超级电容器,阐述织物基微型超级电容器的组成成分及其结构,探讨二维微型超级电容器的制备方法,并给出微型超级电容器的应用前景。     

柔性超级电容器及其研究进展

在众多可穿戴储能设备中柔性超级电容器凭借其功率密度大而受到广泛关注。对超级电容器的分类及组成进行综述;根据设备结构将柔性超级电容器分为一体化超级电容器和非一体化柔性超级电容器;详细介绍两种结构超级电容器的研究进展并分析各自的优劣;总结柔性超级电容器在可穿戴产品中所面临的挑战,对其在智能可穿戴领域未来的发展方向进行展望,为解决可穿戴超级电容器的研究和实际应用提供一些新思路。     

石墨烯基超级电容器研究

石墨烯是一种单原子层石墨材料,其晶格是碳原子构成的二维蜂巢结构。石墨烯由于无毒、化学和热稳定性极高、高电子迁移率及超高强度,因而具有重要的科学意义和广泛的应用价值。目前已有几种生产石墨烯的方法,但大量生产石墨烯的方法有待于更进一步开发研究,以及在此基础上有望开发出高性能的石墨烯基超级电容器。     

纤维素基水凝胶作为柔性超级电容器电解质的研究进展

传统超级电容器多使用液态电解质组装,然而其因过多外力而破损时,有毒且易挥发的液体电解质会发生泄露,进而引发安全隐患。为解决这一问题,需要开发柔性超级电容器,以抵抗外部力量的破坏。近年来,纤维素材料因绿色、经济和可再生的特点成为储能装置的理想材料,以纤维素基水凝胶组成的超级电容器表现出良好的物理、化学性能（如高柔韧性、优良的机械强度和导电能力）。纤维素基水凝胶在柔性超级电容器领域的应用已成为当前研究热点。本文综述了纤维素基水凝胶电解质的最新研究进展和成果,包括不同纤维素及其衍生物制备水凝胶电解质的性能与特点。最后,讨论了未来纤维素材料作为新能源材料的研究潜力和挑战。     

纤维基可穿戴电子设备的研究进展

为促进纤维基柔性可穿戴电子产品的发展,推动柔性可穿戴电子产品的更新换代,带动传统纺织服装行业的转型升级,归纳了近几年柔性纤维基可穿戴电子设备的研究进展,并对其进行系统分类,包括传感器、能量收集储存设备和其他功能性电子设备;讨论了目前纤维基可穿戴电子设备中存在的问题和面临的困境;指出多领域交叉综合、电子集成以形成系统、对人体安全无危险、可洗且穿着舒适是柔性纤维基可穿戴电子设备的发展趋势,而基于纤维或纱线基的柔性可穿戴电子设备将成为下一代多功能柔性可穿戴电子产品的发展重点。     

导电复合纤维基柔性应变传感器的研究进展

为促进导电复合纤维在柔性应变传感器领域的应用,从导电材料和柔性基体的结合方式出发,对传感器的制备方法进行综述分析,其制备方法主要分为3类,包括导电材料/柔性基体匀质复合纤维、导电材料包覆柔性纤维和柔性基体包覆导电纤维.在此基础上,对3类导电复合纤维传感器的性能进行比较分析,总结了各导电网络的传感性能.分析发现纤维的形变...     

纤维基柔性智能可穿戴技术在智能运动服装上的应用

智能运动服装作为纤维基柔性智能可穿戴技术的重要应用领域,存在巨大的市场潜力。为探索纤维基柔性智能可穿戴器件在智能运动服装产业化应用的发展潜力,文章分析了智能运动服装的特性及其产业化应用进展,阐述了应用于智能运动服装的纤维基柔性智能可穿戴器件(包括柔性传感器、柔性超级电容器、柔性纳米发电机和柔性天线等)的研究进展。研究表明:为实现纤维基柔性智能可穿戴技术在智能运动服装领域的进一步应用,需要提升智能运动服装产品的舒适度、耐久性、数据准确性,推进器件的柔性化、微型化,降低生产成本,完善产品功能等。     

基于碳纤维及其织物的柔性锂电池电极研究进展

随着可穿戴技术的快速发展,对柔性锂电池的需求日益增加,将电化学性能优异的活性电极材料与柔性纳米碳基材料进行复合,是目前制备高性能柔性锂电池电极的热门研究方向。本文主要对碳纤维及其织物在锂离子和锂硫电池柔性电极材料中的研究与应用情况进行综述,总结了制备柔性复合电极材料的不同方法及其进展,包括静电纺丝技术、水热法、热处理、涂覆、磁控溅射、原子层沉积和热刻蚀等,所获得的电极材料均在某方面表现出优异性能,例如可逆容量高、循环性能优异、力学强度增强等。最后对基于碳纤维及其织物的柔性锂电池电极的未来发展提出了展望。     

聚酰胺基碳纳米管复合纤维的研究现状与进展北大核心CSCD

碳纳米管的力学、电学及热学等性能可赋予聚酰胺纤维良好功能,且聚酰胺基碳纳米管复合纤维能够保持其功能的稳定性。然而,如何提高碳纳米管在聚酰胺基体中的分散效果、降低碳纳米管应用成本,是碳纳米管复合纤维及其纺织品的重要研究方向。因此,本文结合现阶段国内外聚酰胺基碳纳米管复合纤维及纺织品的研究现状,探讨影响聚酰胺基碳纳米管复合纤维结构性能的主要因素和应用前景,为推进碳纳米管在纺织领域中的发展应用提供参考。     

柔性抗冲击纺织材料及其结构的研究进展

针对软体柔性抗冲击纺织品轻质与高防护间的矛盾,综述了抗冲击纤维薄膜新材料、纤维表面改性及结构设计等方面的研究进展。分析了新型纤维薄膜材料包括石墨烯纤维及碳纳米管纤维的理论强度、制备方法及宏观制备存在问题;阐述了剪切增稠剂、纳米无机材料对纤维表面的改性应用的方法及抗冲击效果;阐明了单层织物结构、叠层结构等的结构优势及劣势以及气凝胶复合结构、硬软仿生结构在抗冲击方面的应用前景。研究认为:在满足抗冲击性能的前提下,通过表面改性、织物结构、层间结构、硬软结构等组合设计,可使其抗冲击性与舒适性协同;高纯度石墨烯、碳纳米管纤维和薄膜的宏量化无缺陷制备将是未来抗冲击纺织品超轻量化需要突破的技术瓶颈。     

纺织品洗涤过程中纤维微塑料的形成因素分析

为明晰纺织品洗涤过程对纤维微塑料形成的影响,分析了目前纤维微塑料在纺织品生命周期中的来源及存在方式,综述了纤维种类、纱线结构、织物组织、后整理过程对纤维微塑料形成的影响,并结合洗衣机洗涤机制及洗涤参数对洗涤过程纤维微塑料形成机制进行分析。分析认为:从合成纤维纺织品中脱落的纤维微塑料是环境中微塑料来源之一,洗涤过程中摩擦力对衣物磨损较大,是造成纤维微塑料脱落的重要原因;展望了纺织行业纤维微塑料的未来研究目标,以期共同推进洗涤、烘干程序优化及过滤处理等相关技术的升级;未来研究应从多角度出发,加强环境优化和纺织领域的结合。     

静电纺碳纳米管电阻式柔性湿度传感器的制备及其性能

为制备灵敏度高的柔性湿度传感器,以更适合可穿戴使用场景,提出以聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)为柔性衬底,在其上制作叉指电极,然后以聚乙烯吡咯烷酮(PVP)和多壁碳纳米管(MWCNTs)为原料制备溶液,通过静电纺丝技术将MWCNTs/PVP沉积在柔性PET衬底上制成柔性湿度传感器.借助扫描电子显微镜对薄膜的微观结构进行表...     

含石墨烯导电吸波复合材料的研究进展

针对电子设备在运行时产生的电磁污染和电磁干扰等现状,吸波材料能将电磁能转化为热能、机械能等其他形式的能量而受到关注。文章首先介绍了石墨烯的结构及其吸波机理;其次探讨了石墨烯/碳纳米管、石墨烯/碳纤维、石墨烯/聚苯胺吸波复合材料的吸波性能;最后总结了三类吸波复合材料的联系与区别,并展望了石墨烯吸波复合材料在未来的发展和挑战。     

生物基聚酰胺56纤维在纺织领域的应用研究进展

针对我国目前高度依赖进口石油和聚酰胺66主要原料己二胺被国外公司垄断的局面,顺应我国早日实现碳中和的战略目标,在简要回顾生物基聚酰胺发展历程的基础上,对生物基聚酰胺56纤维的特性作了详细描述,对其制备技术与应用领域的研究进展进行了综述。生物基聚酰胺56纤维具有良好的力学性能、吸湿性、柔软性、耐磨性、染色性、耐热性、耐化学性与阻燃性,适合应用于服装、家纺、产业用纺织品等领域,但生物基聚酰胺56纤维大规模推广还面临生物原料供给与成本控制、生产中能耗降低及副产物综合利用等问题,今后需要继续在生物基单体发酵与纯化、聚合、纺丝及应用等领域加大研发投入,不断降低生产成本,才能促进生物基聚酰胺56纤维在纺织领域的大规模应用。