兰州化物所柔性纸基集成器件研究取得进展

柔性传感器可穿戴或植入人体,并可检测周围环境信息,在医疗健康领域受到广泛关注。然而,作为用电器件的传感器自身并不能独立工作,需要电源为其供电。平面型微型超级电容器(MSC)作为新型的微型电化学储能器件易与传感器或其它电子器件进行有效集成。一般的方法是将传感器与电源通过外接导线连接,但在柔性可穿戴技术中引起不便。如何将柔性和无线电源与传感器集成到同一芯片,是当前研究所面临的挑战。 纸质材料成本低、可即用即弃,并具有多孔和粗糙的纤维结构,可以增强其与电子器件的结合力。由于纤维素孔隙引起的毛细作用使通过印刷技术印刷的墨水材料在纸基表面扩散,导致形成的图案质量较差。中国科学院兰州化学物理研究所清洁能源化学与材料实验室研究员阎兴斌团队通过丝网印刷技术,在滤纸表面形成金属Ni叉指化集流体,并结合后续的电镀技术增强集流体的导电性,并抑制金属Ni在纸基表面的扩散,形成了分辨率较高的图案化集流体。在Ni表面通过电化学沉积MnO2或者聚吡咯(......阅读全文

大连化物所开发出可打印全柔性一体化气体传感集成微系统

  近日,大连化物所催化基础国家重点实验室二维材料化学与能源应用研究组(508组)吴忠帅研究员团队设计制备出与平面储能器件特性相匹配的二维超薄、高容量的铁基沸石咪唑盐骨架/石墨烯异质结构(Fe-ZIF/G)纳米片,进一步采用喷涂方法,打印出柔性高比能平面微型超级电容器,并基于此开发出全柔性、高灵敏、

纸基微流控

科罗拉多州立大学(Colorado State University)化学教授兼Henry集团领导人Charles Henry博士,将在会议上阐述用于人类临床试验和环境诊断的纸基微流控芯片的近期发展。纸基微流控器件的优势包括潜在的易用性、低成本和易处置性。“从普通沃特曼滤纸到复印纸,我们已经测试并使

新型羟基磷灰石柔性生物纸问世

    本报讯 近日,中科院上海硅酸盐研究所研究员朱英杰带领的科研团队研制出具有良好柔韧性和优异力学性能的新型羟基磷灰石超长纳米线基生物纸。相关研究结果受到高度评价,作为外封面论文发表在《欧洲化学》,另一篇论文发表在《亚洲化学》并入选封面论文。  羟基磷灰石是脊椎动物骨骼和牙齿的主要无机成分,具有优

新型电子皮肤可实时检测生理信号

实验结果表明,这种新型电子皮肤系统除了具有优异的柔性、透明性和电化学性能以及高灵敏度之外,充电后,它还可模仿人类皮肤感知功能,贴敷于人体皮肤实现对脉搏、吞咽、肢体运动等微弱生理信号和大范围肢体运动的多尺度人体活动的实时检测。近日,兰州大学物理科学与技术学院兰伟教授领衔的柔性电子科研团队在电子皮肤领域

双极性氧化还原电对提高石墨烯基微型超级电容器赝电容

  近日,我所催化基础国家重点实验室二维材料化学与能源应用研究组(508组)吴忠帅研究员团队与纳米与界面催化研究组(502组)傅强研究员团队合作,在高浓度ZnCl2电解液中加入具有双极性氧化还原电对的ZnI2电解质,实现在石墨烯正负极同时引入赝电容,构筑出高容量、长循环水系石墨烯基微型超

双极性氧化还原电对提高石墨烯基微型超级电容器赝电容

  近日,我所催化基础国家重点实验室二维材料化学与能源应用研究组(508组)吴忠帅研究员团队与纳米与界面催化研究组(502组)傅强研究员团队合作,在高浓度ZnCl2电解液中加入具有双极性氧化还原电对的ZnI2电解质,实现在石墨烯正负极同时引入赝电容,构筑出高容量、长循环水系石墨烯基微型超

纸基传感器可快速检测心脏病标志物

科技日报北京10月8日电(记者刘霞)美国加州大学洛杉矶分校研究团队成功研制出一款低成本纸质传感器,能在15分钟内检测出心脏病发作的生物标志物。相关论文发表于最新一期《纳米》杂志。心脏病早期诊断对于挽救生命至关重要,但标准的实验室检测不仅费时,而且价格昂贵。为解决这个问题,研究团队开发出基于纸张的垂直

基于功能化纸基比色传感器的病毒检测新策略

  近日,大连化物所化学传感器研究组(106组)冯亮研究员团队与蛋白质折叠化学生物学创新特区研究组(02T5组)刘宇研究员团队合作在病毒核酸快速检测研究中取得新进展。团队发展了一种低成本、快速和便携式病毒检测策略,该策略依赖蛋白功能化修饰的纸基对荧光信号的生物正交富集,辅以实验室自制的微型DNA加热

苏州医工所纸基比距传感器研究获进展

  纸基比距传感器是围绕纸基材料的功能化设计的,根据待测目标触发反应产生的可观测距离信号进行定性或定量分析,具有读数直观且操作简便等优点,是新兴的即时检测装置。  近期,中国科学院苏州生物医学工程技术研究所缪鹏课题组结合链置换策略开发出基于可编程DNA水凝胶的纸基比距传感器。目标miRNA引发的链置

研究开发微型超级电容器气体传感器平面化集成微系统

  近日,中国科学院大连化学物理研究所二维材料与能源器件研究组研究员吴忠帅团队与化学传感器研究组研究员冯亮团队合作,设计并可控制备出一种有序双介孔聚吡咯/石墨烯纳米片,以其作为双功能活性材料构筑出高性能、柔性化的微型超级电容器-气体传感器平面化集成微系统。  便携式、可穿戴、可植入电子器件的快速发展

我所研制出高电压钾离子微型超级电容器及其压力传感微系统

原文地址:http://www.dicp.cas.cn/xwdt/kyjz/202103/t20210324_5984058.html  近日,我所催化基础国家重点实验室二维材料化学与能源应用研究组(508组)吴忠帅研究员团队,开发出一种基于MXene衍生钛酸钾负极材料的高电压钾离子微型超级电容器,

在盐水电解质中嵌入3D-锂离子通道,开发柔性超级电容器

  水电解质具有良好的环境友好性和良好的离子导电性,是商用有机电解质很有前途的替代品。然而,它们的工作电压窗口很窄(1.23 V),因此产生的能量密度不足。盐中水电解质(WiSEs)被认为是一种新的方式,可以获得良好的热稳定性和电化学稳定性,并具有广阔的发展前景(3.0 V的水电池)。在WiSEs中

碳纳米管/石墨烯:纳米材料技术的领头羊

  纳米技术是通过对纳米尺度物质的操控来实现材料、器件和系统的创造和利用,例如,在原子、分子和超分子水平上的操控纳米技术的发展正越来越成为世界各国科技界所关注的焦点,谁能在这一领域取得领先,谁就能占据21世纪科学的制高点。纳米碳材料是指尺度至少有一维小于100纳米的碳材料。纳米碳材料主要包括四种类型

我所发表可降解聚合物基超级电容器的综述论文

原文地址:http://www.dicp.cas.cn/xwdt/kyjz/202302/t20230221_6681049.html  近日,我所催化基础国家重点实验室二维材料化学与能源应用研究组(508组)吴忠帅研究员团队发表了有关可降解聚合物基超级电容器的综述文章,系统总结了生物可降解聚合物在

可打印的微型超级电容器和自供电集成系统研制出炉

  中国科学院大连化学物理研究所催化基础国家重点实验室二维材料化学与能源应用研究组研究员吴忠帅团队与薄膜硅太阳电池研究组研究员刘生忠团队合作,开发出一种水系MXene/PH1000杂化墨水,利用喷墨打印技术高精度、规模化制备出高体积容量的微型超级电容器,并构建出平面全柔性自供电温度传感系统。  随着

无基底、无固定形状平面微型超级电容器研发面世

  近日,中国科学院大连化学物理研究所二维材料与能源器件研究组研究员吴忠帅团队和纳米与界面催化研究组研究员傅强团队合作,开发出一种器件组装新方法,将平面图案化微电极包裹在化学交联的氧化石墨烯-聚乙烯醇基水凝胶电解质中,成功构建出一种无基底、无形状的新概念微型超级电容器。  微型超级电容器是一种非常重

物理所等在皮肤型超级电容器研究中取得进展

  近年来,随着柔性可穿戴电子学的蓬勃发展,皮肤型电子器件的研究和制备已成为该领域的焦点之一。为了构筑一体化的电子系统,人们迫切需要一型的柔性、超薄、轻量化的皮肤型能量存储装置。超级电容器作为一种新型的储能器件,引起了研究者们的广泛关注,然而传统的薄膜型超级电容器厚度一般在20 μm以上,无法满足柔

芯片超级电容器又添新材料

  多年来,能装在芯片上的微小超级电容一直广受科学家追捧,决定电容器性能的关键是其电极材料,有潜力的“选手”包括石墨烯、碳化钛和多孔碳等。据德国《光谱》杂志网站近日报道,芬兰国家技术研究中心(VTT)研究团队最近把目光转向了一种“不可能”的弱电材料——多孔硅,为了把它变成强大的电容器,团队创新性地在

超级电容器电极材料“瓶颈”获突破

  原料来自于储量丰富提取便利的铁盐、碳等,能在常温常压下进行合成,不产生有毒有害气体……近日,南京理工大学夏晖教授团队成功合成了非晶FeOOH/石墨烯复合纳米片,这种新新型非晶材料将大幅降低超级电容器的成本,极大地推动其商业化。   一直以来,超级电容器电极材料的研究集中在纳米晶材料上,但是纳米晶

兰州化物所超级电容器用石墨烯电极材料研究获进展

    石墨烯因具有优异的物理、化学以及机械性能而成为材料领域的研究热点之一,国内外研究人员围绕石墨烯的可控制备及其在化学储能器件中的应用开展了大量的研究工作。在中科院“百人计划”和国家自然科学基金项目支持下,中国科学院兰州化学物理研究所清洁能源化学与材料实验室低维材料与化学储能课题组围绕石墨烯在超

大化所石墨烯基线形串联超级电容器研究取得新进展

  近日,我所二维材料与能源器件研究组(DNL21T3)吴忠帅研究员和包信和院士合作在新概念、平面化、自集成的石墨烯基超级电容器研究方面取得新进展,率先提出采用喷涂方法高效制备出具有高电压输出的石墨烯基线形串联超级电容器,相关成果发表在《先进材料》(Advanced Materials,DOI:10

石墨烯使普通纸变为柔性显示器

  最近,土耳其比尔肯大学研究人员将一张普通的打印纸夹在两层石墨烯膜(由多层石墨烯构成)之间,使其变成了一种柔性电子显示器。他们还将石墨烯排布成多像素模式,把纸折成三维形状,在上面打印出彩色图案,展示了不同于晶片技术的另一类效果。   据美国电气电子工程师协会(IEEE)《光谱》网站近日报道,在柔性

柔性可穿戴电子设备最新进展及分类总结

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/12/513967.shtm近日,西安石油大学材料科学与工程学院金属材料系青年教师闫哲博士团队根据柔性可穿戴超级电容器的最新进展,对每个柔性部件的独特机械性能、结构设计和制造方法进行了系统分类、总结和讨论,整理

科学家-聚吡咯铜金属海绵制备能量转换-存储一体化器件

  柔性电子器件作为一种可弯曲、可形变的新型电子器件,日益受到广泛关注。近年来的科学研究也推动了柔性电子器件在信息、能源、医疗等领域的飞速发展,但现有的柔性电子器件依然存在质量大、形变不易恢复等不足之处。因此,制备机械稳定性高、质量小的柔性电子器件迫在眉睫。海绵是一种形变可逆的多孔材料,其已被广泛应

我国首个超级电容器材料标准发布

  近日,江苏国泰超威新材料有限公司(简称国泰超威)起草的《超级电容器用有机电解液规范》(计划号2015-0675T-SJ)通过了国家行业标准审定会。此标准也是我国超级电容器材料方面的第一个行业标准。  据报道,自2015年初该标准立项后,中电标协将该标准制定工作组设在了张家港市企业国泰超威,让其牵

大连化物所微型超级电容器研究获进展

  近日,中国科学院大连化学物理研究所二维材料与能源器件研究组研究员吴忠帅团队采用自下而上热解法制备出连续、均匀、超薄的硫掺杂石墨烯薄膜,并将其应用于高比容量微型超级电容器,相关研究成果发表在《美国化学会志》(J. Am. Chem. Soc.,DOI:10.1021/jacs.7b00805)上。

美用黏土开发出高温超级电容器

  在自然界里,黏土丰富而廉价,却能成为一种超级电容器的关键成分。据物理学家组织网9月3日报道,美国莱斯大学科学家用黏土和一种电解液混合,开发出一种既能当电解液又能当隔离板使用的“复合板”,可作为一种新型高温超级电容器。相关论文在线发表于9月3日的《自然·科学报告》上。   “多年来,研究人员一直

美研发出石墨烯超级微型电容器

  据英国《每日邮报》在线版近日消息称,美国科学家最近研发出一种以石墨烯技术为基础的超级电容器,其充电速率远远高于普通电池,用其为一部iPhone手机充满电仅仅需要5秒钟。由于使用石墨烯材料,该超级电容器体积超小且整合性强,被认为将带来手机、新能源汽车等行业的革命。

超级电容器库伦效率低于1的原因

高自放电引起大量能量的损失、电池中活性锂转换成非活性锂等。根据查询《超级电容器的比容量与库伦效率的关系》得知,高自放电引起大量能量的损失、电池中活性锂转换成非活性锂、不退火都是导致超级电容器库伦效率低于1的原因。超级电容器是一种储能装置,具有高功率密度、几乎瞬间充放电、高可靠性和超长寿命。