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蘇州納米所信息可視化智能超級電容器研究取得進展

時間:2014-05-07 15:17來源:cbcu 作者:日光

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超級電容器因其高功率密度、長循環(huán)壽命等特點而被認為是最有應用前景的新型儲能裝置，在交通、電力、通信、國防、消費性電子產(chǎn)品等眾多領(lǐng)域有著巨大的應用價值和市場潛力。近年來，人們通過新材料開發(fā)繼續(xù)提高超級電容器的性能，并賦予其新的特色和功能（如輕質(zhì)、柔性、可編織等），以使其更好地應用到實際生活和生產(chǎn)中。
　　一個大膽而令人振奮的設(shè)想是能否開發(fā)出一種創(chuàng)新性的超級電容器，并賦予其智能化新特性。“智能化”意味著超級電容器本來只能執(zhí)行單純能量存儲的功能，智能化后不需要復雜的電路設(shè)計，即可獲得與人互動的能力，例如將自身性能數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成圖形或圖像在屏幕上顯示出來并進行交互處理。
　　最近，中國科學院蘇州納米技術(shù)與納米仿生研究所趙志剛課題組開發(fā)出一種智能超級電容器電極有助于這一問題的解決。這種智能超級電容器電極以氧化鎢（W18O49）納米線和聚苯胺（PANI）為電極活性材料，通過圖案化制備加工而成，氧化鎢（W18O49）組成圖案“SINANO”，聚苯胺（PANI）組成背景。該電極具有豐富的顏色變化，且電容性能優(yōu)異，可以通過其圖案和背景顏色的交互變化來展示其能量存儲狀態(tài)（如圖）。當一種組分著色時，另一種組分即為透明色。隨著能量儲存和釋放過程進行，圖案（W18O49）和背景（PANI）顏色發(fā)生相應的交互變化。該研究結(jié)合了普通超級電容器能量儲存的功能和電致變色的可視變化，賦予了超級電容器“智能化”新特性，為超級電容器的未來發(fā)展開辟了一條新的道路。
　　該研究成果已發(fā)表于國際期刊《納米快報》（Nano Letters, 2014, 14, 21502156）上。上述科研工作得到了國家自然科學基金、教育部留學回國人員科研基金的大力支持。

智能超級電容器電極通過圖案和背景顏色的交互變化來展示其能量存儲狀態(tài)變化

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