Са брзим развојем носивих електронских производа, људима су хитно потребни уређаји за складиштење енергије добре флексибилности, скалабилности, високих перформанси, удобности и издржљивости. Влакнасти уређаји за складиштење енергије, који су мале тежине, мале величине и разнолике структуре, постали су фокус истраживања људи и сматрају се ефикасним методом за решавање разлике у трајању батерије код носивих електронских производа.

Тренутно је постигнут велики напредак у развоју једнодимензионалних линеарних извора енергије као што су литијум-јонска батерија, литијум сумпорна батерија, галванска батерија и суперкондензатор. Међу њима, АЗБ има предности високог специфичног капацитета (825 мА/г), богатих сировина, ниске цене, високе сигурности и добре флексибилности и може се користити као уређај за складиштење енергије за носиве електронске производе. Међутим, влакнастим батеријама од цинка на бази воде недостају високи капацитети и стабилни катодни материјали, а тренутна производња влакнастих батерија ретко обезбеђује механичка својства потребна за обраду текстила, што отежава масовну производњу.

Недавно су истраживачи са Института за хемијске материјале Кинеске академије инжењерске физике, инспирисани снажном адхезионом и РЕДОКС активношћу полидопамина (ПДА), развили влакна за складиштење енергије која се могу шивати, ткати и прати користећи ПДА као активни материјал. и нано-везиво. Влакна за складиштење енергије такође показују високу флексибилност и високу чврстоћу и могу се директно користити за припрему носивог текстила за складиштење енергије, што пружа нови начин за развој носивих електронских уређаја. Резултати су објављени у Адванцед Фунцтионед Материалс под насловом „Биоинспирисани дизајн интерфејса производње цинка од влакана која се може шивати, ткати и прати за текстилне производе који се могу носити“.

Шематски дијаграм припреме текстила за складиштење енергије на бази флексибилних АЗБ и карактеристика перформанси ПЦНФ-а

Истраживачи су одабрали влакна угљеничних наноцеви (ЦНФ) као угљеничну подлогу и поставили ТХЕ ЦНФ у раствор допамина, тако да је допамин формирао полидопамин (ПДА) на површини ЦНФ, а ЦНФ обложени ПДА служили су као катода ( ПЦНФ). Припремљени ПЦНФ и жица од цинка су уткани у тканину кроз разбоје да би се направио текстил за складиштење енергије. Обложена поливинил алкохолом (ПВА) гел електролитом, тканина се може користити за напајање разних електронских уређаја.

Поређење отпорности електролита и електрохемијских перформанси ПЦНФ електрода под различитим температурама топлотне обраде

Да би се уклонио резидуални допамин и повећао удео кинона са оксидативном активношћу у ПЦНФ, полимеризовани ПЦНФ узорци су термички обрађени на различитим температурама. Резултати показују да ПЦНФ електрода има добру отпорност на електролит и електрохемијске перформансе када је температура топлотне обраде 300℃.

Електрохемијске перформансе и ФТ-ИР и КСПС карактеризација ПЦНФ електроде на температури термичке обраде од 300℃

Истраживачи су ушили влакна за складиштење енергије у специфичан узорак текстила за складиштење енергије кроз машину за шивење, која може да обезбеди стабилно напајање за различите електронске производе под условима савијања и прања.

Шематски дијаграм и перформансе примене складиштења енергије Текстил на бази флексибилног АЗБ-а за шивење и ткање