柔性
分类
设计
本综述以“机理—材料—策略—器件—展望”为主线,系统呈现了该领域的完整图景:在机理层面,光-电-化学过程与机械-电化学耦合效应的协同理解是柔性设计的理论基石;
文章
电极
导电聚合物(如聚苯胺、聚吡咯、PEDOT等)兼具电化学活性与机械柔韧性,可通过与光敏材料复合形成既吸光又储能的柔性电极。
文章
光辅助储能
这些问题使得柔性光辅助储能器件的设计原则与刚性器件存在本质差异,亟需对相关研究进展进行系统梳理,并对未来发展方向作出前瞻性分析。
文章
MXenes兼具金属级导电性、可调能带结构、光学透明/吸收特性与优异热导率,其中Ti3C2Tx是研究最深入的体系,其层状结构、表面官能团与金属导电性使其在柔性光辅助储能中具备多重优势:二维层状结构可容纳弯折拉伸,金属导电性保证形变下电荷传输,表面功能化与插层化学可调光电化学性质。
文章
二维材料凭借平面结构与本征机械柔性,为柔性光辅助储能提供了变革性平台。
文章
针对柔性光辅助储能器件在材料选择、机制理解与器件集成方面的关键瓶颈,南通大学麻伍军、兰春桃、李敏团队联合东华大学朱美芳院士系统总结了光辅助柔性储能器件的研究进展、挑战与未来方向。
文章
器件体系分类比较:在统一框架内对柔性光辅助储能系统进行分类比较,覆盖光辅助超级电容器至锂基、锌基等多种金属电池体系,明晰各体系的共性与差异。
文章
储能器件
传统刚性电池难以在动态形变下保持稳定输出,而柔性储能器件在追求机械柔性的同时,还面临能源供给的约束。
文章
光辅助柔性储能器件将光能采集与电化学储能融为一体,是构建自供电可穿戴电子系统的关键技术方向。
文章
光辅助柔性储能器件有望成为可穿戴电子、智能纺织品与自供电传感器的重要能量基础,推动柔性电子技术迈向真正的自供电时代。
文章
光辅助柔性储能器件的未来展望:设计、创新技术、功能与标准四大维度。
文章
文章指出,光辅助柔性储能器件走向实用化仍面临四方面挑战:光能转换与利用效率有限(光阳极吸光窗口较窄)、长期运行稳定性不足(光腐蚀与副反应)、光活性材料机械柔性欠缺,以及性能测试与评价的标准化缺失。
文章
南通大学麻伍军&东华大学朱美芳院士等综述:光辅助柔性储能器件的进展、挑战与未来方向南通大学麻伍军&东华大学朱美芳院士等综述:光辅助柔性储能器件的进展、挑战与未来方向精选
文章
最后面向光辅助超级电容器、锂基电池、锌基电池等典型器件,剖析当前在转换效率、长期稳定性、机械柔性与标准化评价方面的瓶颈,并提出机械鲁棒性光吸收材料设计、创新电荷/能量转换技术、可穿戴应用拓展及专项标准建立等未来研究方向,为光辅助柔性储能器件走向实用化提供了系统框架。
文章
光‑电化学集成机制:系统梳理光辅助柔性储能器件从机理到器件的完整技术链条,将光转换机制与电化学储能机制集成于柔性可穿戴体系,阐明光响应机制与机械‑电化学耦合效应的相互作用规律。
文章
储能
四是建立柔性储能系统的专项标准,涵盖安全要求、长期稳定性、机械柔性、性能对比及光-机械耦合性能评价,为领域内的公平比较与技术迭代提供依据(图21)。
文章
超级电容器是光辅助柔性储能中发展最成熟的器件形态。
文章
锂电池体系是光辅助柔性储能的重要前沿,文章按锂-氧、锂-二氧化碳、锂-硫与锂-氮四类逐一解析。
文章
等期刊发表多项成果,研究方向聚焦功能纤维与柔性储能/热管理器件的一体化设计。
文章
这些工作表明,光辅助柔性储能正从单一金属体系向锌、镁等多金属体系拓展,为不同应用场景提供差异化选择。
文章
锌基电池凭借锌资源丰富、水系电解液安全等优势成为光辅助柔性储能的重要方向。
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体系
然而,将光辅助技术引入柔性体系仍面临三大核心挑战:一是在动态形变下维持稳定的光电化学性能;
文章
文章指出,碳点与导电聚合物的引入不仅带来光响应增益,更重要的是为电极提供了有机组分的形变缓冲能力,与刚性无机光敏材料形成互补,是柔性体系“光响应—储能—柔性”三重要求协同满足的关键材料路径之一。
文章
在柔性体系中,机制之间的相互作用更为复杂:机械形变会同时改变光子入射条件与吸收效率、电荷传输路径、电解质分布与离子传输行为以及电极动力学与界面电容状态。
文章
文章首先阐述光辅助储能的工作原理,剖析柔性体系中光致电荷产生、载流子调制与光热效应同机械形变之间的耦合关系;
文章
影响
在柔性体系中,机制之间的相互作用更为复杂:机械形变会同时改变光子入射条件与吸收效率、电荷传输路径、电解质分布与离子传输行为以及电极动力学与界面电容状态。
文章
光‑电化学集成机制:系统梳理光辅助柔性储能器件从机理到器件的完整技术链条,将光转换机制与电化学储能机制集成于柔性可穿戴体系,阐明光响应机制与机械‑电化学耦合效应的相互作用规律。
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