(Phys.org) -Vooruitgang in flexibele en rekbare elektronica heeft onderzoekers ertoe aangezet manieren te onderzoeken om rekbare supercondensatoren te creëren - robuuste apparaten voor energieopslag - om deze en andere apparaten van stroom te voorzien.

Supercondensatoren bieden aanzienlijke voordelen ten opzichte van gewone batterijen, inclusief de mogelijkheid om in seconden op te laden, uitzonderlijk lange levensduur en hoge betrouwbaarheid, wat leidde tot hun opname in draagbare consumentenelektronica, geheugen back-up apparaten, hybride voertuigen en zelfs grootschalige energie- en energiebeheersystemen op industriële schaal.

Draadvormige supercondensatoren, vooral, hebben de aandacht getrokken voor toepassingen in draagbare energieapparaten.

Professoren Tsu-Wei Chou en Bingqing Wei van de Universiteit van Delaware hebben met succes een compacte, rekbare draadvormige supercondensator (WSS) op basis van continue koolstof nanobuis (CNT) vezels.

Cho, Pierre S. du Pont Leerstoel Engineering, is een internationaal bekende composietexpert die gespecialiseerd is in het gebruik van koolstof nanobuisvezels voor multifunctionele composieten en energieopslagapparaten. Wei, hoogleraar werktuigbouwkunde, heeft expertise in het creëren van schaalbare stroombronnen voor rekbare elektronica.

Ze gebruikten een voorspanning-dan-knikbenadering om de draadvormige supercondensator te fabriceren met behulp van een Spandex-vezel als substraat, een polyvinylalcohol-zwavelzuurgel als de vaste elektrolyt, en koolstof nanobuis (CNT) vezels als de actieve elektroden.

Wanneer onderworpen aan een trekbelasting van 100 procent meer dan 10, 000 laad-/ontlaadcycli, de elektrochemische prestaties van de CNT-supercondensator verbeterden tot 108 procent, onthullend zijn uitstekende elektrochemische stabiliteit.

Wei, die de prestaties van de supercondensator toeschrijft aan de intrinsieke mechanische en fysieke eigenschappen van de flexibele CNT-vezels, zei, "Het netwerk van individuele CNT's en hun bundels geven de vezels het vermogen om grote vervormingen te weerstaan ​​zonder mechanische eigenschappen op te offeren, elektrische geleiding, en elektrochemische eigenschappen."

"Deze unieke combinatie van uitstekende elektrochemische prestaties en rekbaarheid kan de integratie van draadvormige supercondensatoren met draagbare, geminiaturiseerde en draagbare elektronische apparaten, " zei Cho.

De hoogleraren publiceerden onlangs hun bevindingen in Geavanceerde energiematerialen . De eerste auteur op het papier was Ping Xu, een gaststudent van de Donghua University in Shanghai, China.