新型超級(jí)電容器在可穿戴電子產(chǎn)品領(lǐng)域的應(yīng)用
發(fā)布時(shí)間:2020-10-21 責(zé)任編輯:wenwei
【導(dǎo)讀】近期,研究人員展示了他們?cè)O(shè)計(jì)的一種新型超級(jí)電容器,為可穿戴電子產(chǎn)品提供了潛在的電源解決方案。
脊形設(shè)計(jì)
可穿戴電子產(chǎn)業(yè)目前還處于初級(jí)階段,這一領(lǐng)域的產(chǎn)品往往是新奇的。雖然智能手表和健康監(jiān)視器確實(shí)存在,但它們幾乎不可穿戴,而且體積龐大,難看。如果一項(xiàng)技術(shù)要被認(rèn)為是真正可穿戴的,那么它應(yīng)該像衣服一樣穿著,并且使用起來(lái)很舒服。手表經(jīng)常會(huì)用表帶給皮膚帶來(lái)不適,而戴臂的手機(jī)很重,會(huì)造成明顯的勞損?,F(xiàn)代電子產(chǎn)品不適用于可穿戴技術(shù)的原因是它們天生就有脊線。支撐微電子器件的芯片是一塊實(shí)心硅,而芯片安裝到PCB上需要被封裝好,以防止對(duì)焊接焊盤造成損壞。因此,為了使可穿戴電子產(chǎn)品成為現(xiàn)實(shí),需要能夠隨身體彎曲的電子產(chǎn)品,它們不會(huì)引起刺激,并且足夠輕,不會(huì)成為負(fù)擔(dān)。
一個(gè)可以被認(rèn)為是真正可穿的產(chǎn)品的一個(gè)例子是由一個(gè)工程師團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)的智能襪子,它允許糖尿病患者記錄他們足部多個(gè)點(diǎn)的溫度。傳感器被編織到材料中,這種襪子,當(dāng)穿上它時(shí),它與普通襪子沒(méi)有區(qū)別。然而,記錄感官信息只需要很少的電力,處理信息的電路安裝在一個(gè)嵌入式的容器中。這樣處理電路得以變得靈活,但是電源仍然是脊形的。因此,不僅電子產(chǎn)品需要靈活,電源也需要靈活!
柔性超級(jí)電容器
來(lái)自阿爾托大學(xué)和麻省理工學(xué)院的一組研究人員開(kāi)發(fā)了一種超級(jí)電容器,它具有高性能、制造成本低、環(huán)境友好和靈活的特點(diǎn)。一般的電池需要使用有機(jī)溶劑或強(qiáng)酸化合物,它們既危險(xiǎn)又不環(huán)保。研究小組開(kāi)發(fā)的超級(jí)電容器的設(shè)計(jì)利用了石墨烯、鹽和氮,這些都是環(huán)?;衔铩_@種電容器分為兩層,頂層由摻氮石墨烯薄片組成,然后懸浮在水凝膠中。底層有NaCl(鹽)懸浮在氫氣中,兩層之間用一層薄薄的絕緣層隔開(kāi)。然后將整個(gè)結(jié)構(gòu)進(jìn)一步夾在單壁碳納米管集電器(即單壁碳納米管)中,以形成柔性超級(jí)電容器。
這種超級(jí)電容器的優(yōu)點(diǎn)是充電/放電速度快,壽命長(zhǎng),這是大多數(shù)電池技術(shù)所面臨的兩大優(yōu)勢(shì)。這使得設(shè)備可以快速充電,同時(shí)還具有與身體一起彎曲的能力,使其成為可穿戴電子產(chǎn)品的理想電源解決方案。環(huán)境因素也為一次性電子產(chǎn)品提供了機(jī)會(huì),對(duì)環(huán)境的影響最小,同時(shí)也為電力提供了無(wú)毒的解決方案。
“我們制造了一個(gè)原型,在1000次拉伸循環(huán)后,在50%的應(yīng)變下性能不衰減。為了確保低成本和更好的環(huán)境性能,我們使用了基于NaCl的電解液。然而,通過(guò)3D打印或其他先進(jìn)制造技術(shù)的實(shí)施,制造成本可以進(jìn)一步降低。”
結(jié)論
超級(jí)電容器提供大的能量密度,在低功率應(yīng)用中非常有用。其靈活的能力為設(shè)計(jì)師提供了靈活的儲(chǔ)能設(shè)計(jì),而擁有一個(gè)環(huán)保的超級(jí)電容器有助于創(chuàng)造安全的產(chǎn)品。然而,超級(jí)電容器,盡管有其優(yōu)點(diǎn),但由于其高能量密度和快速放電能力,可能是危險(xiǎn)的。因此,對(duì)于用于可穿戴電子產(chǎn)品的超級(jí)電容器,需要考慮安全措施。
推薦閱讀:
特別推薦
- 克服碳化硅制造挑戰(zhàn),助力未來(lái)電力電子應(yīng)用
- 了解交流電壓的產(chǎn)生
- 單結(jié)晶體管符號(hào)和結(jié)構(gòu)
- 英飛凌推出用于汽車應(yīng)用識(shí)別和認(rèn)證的新型指紋傳感器IC
- Vishay推出負(fù)載電壓達(dá)100 V的業(yè)內(nèi)先進(jìn)的1 Form A固態(tài)繼電器
- 康佳特推出搭載AMD 銳龍嵌入式 8000系列的COM Express緊湊型模塊
- 村田推出3225尺寸車載PoC電感器LQW32FT_8H系列
技術(shù)文章更多>>
- “扒開(kāi)”超級(jí)電容的“外衣”,看看超級(jí)電容“超級(jí)”在哪兒
- DigiKey 誠(chéng)邀各位參會(huì)者蒞臨SPS 2024?展會(huì)參觀交流,體驗(yàn)最新自動(dòng)化產(chǎn)品
- 提前圍觀第104屆中國(guó)電子展高端元器件展區(qū)
- 高性能碳化硅隔離柵極驅(qū)動(dòng)器如何選型,一文告訴您
- 貿(mào)澤電子新品推薦:2024年第三季度推出將近7000個(gè)新物料
技術(shù)白皮書(shū)下載更多>>
- 車規(guī)與基于V2X的車輛協(xié)同主動(dòng)避撞技術(shù)展望
- 數(shù)字隔離助力新能源汽車安全隔離的新挑戰(zhàn)
- 汽車模塊拋負(fù)載的解決方案
- 車用連接器的安全創(chuàng)新應(yīng)用
- Melexis Actuators Business Unit
- Position / Current Sensors - Triaxis Hall
熱門搜索
濾波電感
濾波器
路由器設(shè)置
鋁電解電容
鋁殼電阻
邏輯IC
馬達(dá)控制
麥克風(fēng)
脈沖變壓器
鉚接設(shè)備
夢(mèng)想電子
模擬鎖相環(huán)
耐壓測(cè)試儀
逆變器
逆導(dǎo)可控硅
鎳鎘電池
鎳氫電池
紐扣電池
歐勝
耦合技術(shù)
排電阻
排母連接器
排針連接器
片狀電感
偏光片
偏轉(zhuǎn)線圈
頻率測(cè)量?jī)x
頻率器件
頻譜測(cè)試儀
平板電腦