纺织基柔性锌离子电池研究进展

综述近几年国内外纺织基柔性锌离子电池的研究进展。详细分析了纺织基集流体、电极材料及电解质的发展现状。结合近几年试验研究中所采用的制备工艺,对纺织基柔性锌离子电池现存的问题进行了分析探讨,并将其对未来的研究方向进行了总结与展望。认为:对纺织基柔性锌离子电池的研究取得了较大的进步,但其发展仍然处于初级阶段。     

一种薄膜太阳能电池的制备及参数测定

分析了染料敏化TiO2纳米晶薄膜太阳能电池的基本结构和发电原理,介绍了在实验室制备染料敏化电池的方法,并对制得的电池进行了相关的参数测定。对染料敏化电池与硅太阳能电池进行了对比分析,总结了其优、缺点,并指出了未来的研究方向。     

提高染料敏化太阳能电池光电转换效率的途径

伴随着能源危机的加剧,染料敏化太阳能电池由于具有低成本、制作工艺简单等优点,受到了各国科学家的广泛关注。文章回顾了染料敏化太阳能电池从产生到发展再到逐渐成熟以及现阶段取得的成就。染料敏化太阳能电池虽具有其他太阳能电池无法比拟的众多优点,但其也存在一些问题,如光电转换效率低便是制约染料敏化太阳能电池发展的重要因素之一。文章综述了提高太阳能利用率及太阳能电池各器件光电转换效率的途径,即优化染料敏化剂增强其与半导体薄膜材料表面的键合强度、吸附量及稳定性。     

印刷技术在染料敏化太阳能电池制造中的应用

染料敏化太阳能电池(DSSC)的研究是太阳能电池研究中的前沿领域。低成本、光电转换效率及制备工艺简单化是染料敏化太阳能电池得以推广应用的关键。本文分析了目前DSSC常用制备方法,重点介绍了DSSC的丝网印刷方法,并对喷墨印刷、移印、柔印等其他印刷工艺方法进行了简单介绍,提出随印刷电子技术的发展,丝网印刷、喷墨印刷等印刷工艺应用于染料敏化太阳能电池的制备,是降低生产成本,并使其得到进一步发展的一个有效途径。     

印刷RFID标签天线的前景及技术瓶颈分析

<正>与现代电子技术的交叉融合,传统印刷技术面临一场全新的技术变革。同时,印刷技术的创新和发展,将有力地推动微电子器件制造技术的突破,并继而推动电子技术领域的深化发展。如目前国际上85%以上太阳能电池的金属化工艺都采用丝网印刷技术,染料敏化薄膜太阳能电池的导电电极等关键部分也都是通过丝网印刷技术印制完成。另据《印刷薄膜TEF与内存市场报告》预测:用导电浆料丝网印刷技术制     

柔性钙钛矿太阳能电池的力学稳定性研究进展

近年来，随着钙钛矿光伏技术的迅速发展，柔性钙钛矿太阳能电池由于具有重量轻、高效率和高柔韧性等特点，在柔性可穿戴设备应用中具有广阔的发展前景。综述了近年来研究学者在柔性基底、柔性电极、电荷传输层、钙钛矿薄膜及其与界面处的力学稳定性的改善工作，同时阐述了柔性钙钛矿太阳能电池的力学性能实验测试方法以及有限元模拟验证的进展状况，为柔性钙钛矿太阳能电池的进一步研究提供参考和借鉴。对柔性钙钛矿太阳能电池的未来发展方向进行了展望，并指出了未来研究的重点。     

纤维材料与可穿戴技术的融合与创新

针对目前柔性智能可穿戴领域面临的产品功能单一、续航能力低、穿着舒适性差及三维扭曲形变时与人体贴合性不佳等问题,研究了基于纺织、材料、电子、通信、生物、能源及环境等多学科交叉领域的柔性智能可穿戴纺织品,分析了纤维基柔性智能可穿戴器件的制备方法、组成结构、三维形变与性能之间的关系。综述了近年来可 穿戴技术与产品的研究进展及纤维材料在柔性应变传感器、有机电化学晶体管基生化传感器、超级电容器、微生物燃料电池等柔性智能可穿戴领域的最新应用,指出可穿戴技术与纺织材料的融合是可穿戴产品发展的必然趋势和客观需求。     

纤维素功能纸的制备及其在能源转化应用研究进展

纤维素纸基功能材料近年来广泛用于柔性电子、光电子、能源与传感等高新科技领域。本文对比总结了纤维素纸功能化制备的常用技术手段,重点介绍了纤维素功能纸在太阳能电池、生物燃料电池和摩擦纳米发电机等能源转化领域的应用,最后指出了纤维素纸基功能材料目前存在的问题并展望了其发展前景。     

PEDOT:PSS在柔性可穿戴太阳能电池中的应用进展

新一代柔性高效太阳能电池将太阳能转换成电能，并具备质轻、可溶液加工等特点，为柔性可穿戴电子供能，在可穿戴领域潜力巨大。聚(3,4-乙撑二氧噻吩):聚苯乙烯磺酸(Poly(3,4-ethylenedioxythiophene):polystyrene sulfonic acid, PEDOT:PSS)是一种典型的导电高聚物，具备高导电性能、高透明性、强机械柔性等特点，在柔性太阳能电池中应用广泛，也是影响柔性太阳能电池性能的关键因素之一。本文综述了PEDOT:PSS作为电极、空穴传输层在柔性太阳能电池中的研究现状，总结提升PEDOT:PSS相关性能的方法，并对柔性太阳能电池的发展方向与发展前景进行了展望。     

灵菌红素的研究进展

灵菌红素最初由于其多功能生物活性而在医药领域备受关注。除在医药领域应用外,灵菌红素作为微生物代谢产生的色素在食品领域也有很大的应用潜力。灵菌红素还可以作为除藻剂和抗紫外物质应用在环境和化妆品领域,作为太阳能电池中的光敏剂代替化学敏化剂来开发染料敏化太阳能电池。该文就灵菌红素的应用、发酵工艺、生物合成途径以及生产菌株的改造进行综述,以期为灵菌红素的发展及应用提供参考。     

自供电纺织基柔性应变传感器研究进展北大核心CSCD

将纺织品与能源收集器和传感器相结合,为物联网时代人体可穿戴电子产品提供一种持续、环保、可穿戴的能源解决方案。本文根据不同的自供电原理将纺织基自供电传感器主要分为摩擦电型、压电型、热电型三大类,综述了近年来自供电纺织基柔性传感器的研究进展,分类介绍它们的供电原理、结构制备、材料选择、应用场景等,总结了目前纺织基柔性传感器在电子皮肤领域的研究进展,并对纺织基柔性传感器存在的问题和前景进行讨论。     

纺织基柔性力学传感器研究进展

针对纺织基柔性力学传感器成型构筑机理、传感响应原理、应用领域不明确、不清晰等问题,系统综述了近几年国内外纺织基柔性力学传感器的制备、性能及应用的研究,并分别分析了纺织基电阻式力学传感器、电容式力学传感器在人体运动、生命体征检测及人机交互等领域的应用优势。结果表明：一维纤维状传感器和二维织物传感器因其结构可变化性、组合可设计性等特点成为主要的纺织基传感器结构,传感器具有理想的线性度、迟滞性、重复性、灵敏度、稳定性等特性。高导电性、高弹性及回复性、高灵敏性和耐久性是纺织基柔性力学传感器的重要发展方向。     

喷墨打印导电墨水及其智能电子纺织品研究进展

为进一步推动印刷电子技术在纺织领域的应用并拓宽智能电子纺织品的应用领域,简要介绍了喷墨打印技术的电路印制过程和导电墨水组成;从当前喷墨打印技术中导电墨水存在的主要问题出发,详细综述了国内外导电墨水中金属系、碳系、高分子系导电组分的研究进展。以纺织基电子器件的柔性应用为出发点,主要介绍了喷墨打印技术在柔性导电器件、智能传感和能源采集与转换等应用领域的研究进展,为基于喷墨打印技术的智能电子纺织品的发展提供了理论与实践参考。最后,对印刷电子技术的技术要素、技术发展和应用前景等方面进行了总结与展望,指出智能打印及柔性应用是其未来的发展方向。     

纤维材料在柔性可穿戴锌电池中的应用进展

为促进安全、低成本锌离子电池在柔性储能装置中的应用,以纤维材料基锌离子电池为研究对象,首先明晰了充放电过程中锌负极氧化反应及过渡金属氧化物或氧正极还原反应机制;其次探索了碳纤维、碳纳米纤维、碳纳米管纱线、金属纤维以及其他无机纤维等纤维材料,在柔性锌电池正极、负极和电解质等领域的应用研究现状,分析并类比了不同制备工艺、微结构、改性方式等对纤维基柔性电池电化学特性的调控效果,明确了影响其性能优劣的主要参数;最后提出纤维材料的结构有序化设计对于提升电池电化学性能具有显著效果,强调了天然纤维基电极材料广阔的发展前景。研究对于加速智能服装的产业化应用,助力“碳达峰、碳中和”愿景的早日实现具有积极的推动意义。     

光催化技术及前景分析

随着人们对能源短缺和环境污染认识的加深,世界各国开发新能源的步伐越来越快,对太阳能的开发更是如日中天。光催化有机物自降解技术既能充分利用太阳能又能帮助人们解决有机污染物的处理难题。为了提高光催化剂的催化效率及其应用前景,人们不仅打破了催化光源只能是紫外光的束缚而且还将光催化剂与纤维素纸相连接,开辟了光催化的新天地。主要阐述了一些基本的光催化技术,特别介绍了TiO2在光催化领域的应用,以及光催化的发展难点和应用前景。     

保暖充电老年服装的设计与开发

针对太阳能资源无法得到合理应用和老年人冬季保暖需求的现状,对太阳能在服装方面的利用情况进行总结。采用人体工程学的思维方法、人机交互的理念,利用柔性非晶硅薄膜太阳能板的特点,把柔性太阳能板、碳纤维USB发热膜、多功能ＵＳＢ 插口和智能温控器等装置组成一个生态化的电路平衡系统。围绕此系统,设计开发了时尚、功能性完备的老年保暖充电服装。结果表明：在具有柔性非晶硅薄膜太阳能板的老年服装中,碳纤维USB发热膜能在几分钟之内快速升温到人体舒适状态,对人体不会造成伤害,并且多功能USB 插口可为不同型号的电子产品充电,为老年人的多维度需求提供了选择。     

静电纺丝和炭化法制备纳米纤维素储能材料研究进展

为促进纳米纤维素材料在储能领域的应用,综述了以其为原料,采用静电纺丝和炭化技术以及2种方法结合制备用于电池和超级电容器等电极材料和隔膜材料的工艺。通过分析发现:静电纺纳米纤维素材料具有电化学性能优异、柔性较好等优点,可用作增强材料与导电材料复合使用;炭化处理纳米纤维素材料具有独特微孔结构,比表面积大等特点,其存在的形态主要有气凝胶、纳米纤维膜及薄膜等;重点分析了2种方法叠加制备纳米纤维素材料在储能领域应用中存在的问题;提出构建环保、形态结构多样的天然基材储能器件是未来的发展方向,指出静电纺丝和炭化制备纳米纤维素材料在柔性储能器件和小巧型移动端储能设备中具有较好应用前景。     

Design improvement of flexible textile aluminium-air battery

Abstract

Lately there have been a growing demand for energy sources that are suitable for powering smart textiles. A number of promising prototypes have been developed, many of which address important issues, but only to face new challenges. In this paper we propose a new approach to the development of energy source for smart textiles in order to overcome these challenges. The main feature of the new design is that the electrolyte is separated from the electrodes and is applied only when the cell needs to be activated. This makes shelf-life virtually infinite. We stress that this solution is suitable for specific applications only, outlined in the paper. The main aim of this study is to test viability of such an approach, using only textile materials. The presented electrical characteristics of the new battery should be assessed in this context. The main components of the battery include aluminium anode, air cathode and the shell made from cotton fabric. The paper focuses on the choice of textile-based materials for the anode and the cathode, since non-textile materials were used in these components in the original design. Besides that, the pure metal wire meshes have shown to be prone to oxidation. The new materials should address that issue as well. Electrical characteristics of the new design of the battery are measured, which confirm that there is no loss in battery performance. Next steps for further development of a multicell flexible textile battery, based on the results presented in this study, are outlined at the end of the paper.     

太阳能热泵联合干燥技术在农副产品中应用与展望

干燥技术被广泛应用于农业、食品和水产品等加工领域。太阳能热泵联合干燥装置既能充分利用广泛的太阳能资源,同时又能解决太阳能不稳定、易受天气影响等因素,具有广阔的应用前景;又因其节能,改善干燥产品品质等因素,而逐渐被干燥行业所推广应用。阐述了太阳能热泵联合干燥的工作模式,综述了太阳能热泵联合干燥在木材、农副产品等行业的应用现状,并提出了太阳能热泵联合干燥技术的现存问题和发展展望,可为干燥技术的选择提供参考。