相比于二維和三維結(jié)構(gòu)材料,基于一維材料的能源捕獲與儲(chǔ)存器件在可穿戴性方面似乎更具前景。這些基于納米纖維的一維器件具有更好的柔性和可變形性(譬如彎曲和拉伸)。將這種纖維做成織物,透氣性較好,也非常適合集成到適合人體穿戴的材料中。
圖1. 基于一維材料的能源捕獲與儲(chǔ)存器件發(fā)展時(shí)間軸
有鑒于此,復(fù)旦大學(xué)彭慧勝教授團(tuán)隊(duì)綜述了基于一維纖維材料的能量捕獲與儲(chǔ)存器件的發(fā)展歷程和最新進(jìn)展。重點(diǎn)討論了染料敏化太陽(yáng)能電池,鋰離子電池,超級(jí)電容器及其集成器件,并專門探討了關(guān)于活性材料與電極或電解液的界面問題:曲面和長(zhǎng)的電荷傳遞路徑。
圖2. 能源捕獲和儲(chǔ)存器件從三維到一維的演變
圖3. 基于一維材料的染料敏化太陽(yáng)能電池
圖4. 基于一維纖維的壓電和摩擦納米發(fā)電機(jī)
圖5. 基于一維纖維的超級(jí)電容器和鋰離子電池
圖6. 基于一維纖維集成的能源捕獲和儲(chǔ)存器件
圖7.一維纖維和多壁碳納米管中的界面
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