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#新能源周报#3D打印、石墨烯、新能源三者合体
发布:lee_9124   时间:2015/8/12 13:06:42   阅读:874 
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本期新能源周报共报道五项领域内突破进展:太阳能纺织品、高效能源转换结构、人体能源设备促进骨骼愈合、3D打印石墨烯基能源设备以及一项柔性电池进展。一睹为快吧!
 
新能源材料一周纵览  20150803-20150810
 
1. 酷炫的太阳能纺织品-----将太阳能电池武装到全身上下不是梦

(Solar textile collaboration weaves chemistry and design)
 
 
 
威斯康星-麦迪逊大学的教员费尔班克斯•玛丽安一直在进行染料以及纤维的设计技术,近来她希望可以研发出太阳能纺织品,让纺织品可以利用太阳能提供能量。最近研究人员提出的方案有将以有机染料为基础的太阳能电池沉积到片层上,或是将不同结构的聚合物用化学气相沉积法涂布织物的不同部分,增加其导电性,并且沉积两种不同染料来构成电极从而组成一个完整的具有功能性的太阳能电池。
 
这个设想一旦成真,我们将可以随身利用太阳能获得电能,方便人们的出行。
  
2. 蝴蝶翅膀振动而来的灵感-----一种新型高效的太阳能转换结构的研发

(Butterflies heat up the field of solar research)
 
 
 
一队来自英国埃克塞特大学的专家在研究是否有新技术可以产生光伏能源,即是否有全新的方式可以将光能装换成电力。然后他们发现通过模仿白蝴蝶起飞前飞行肌肉进行升温的V形状态,可以使太阳能电池板装换的电能增长近50%的量。更重要的是,通过复制这种V状结构,使得太阳能结构整体的功率重量比增加了17倍,显著提高了效率。
 
这种仿蝴蝶起飞状态的太阳能装换结构性能比之传统结构明显提高,这也再一次证明了仿生学在科学技术领域的魅力。
  
3. 促进骨愈合的身体运动供电设备-----应用在人体中的能源设备

(Body-motion-powered device could promote bone healing)
 
 
 
亚特兰大Georgia Tech的材料学科学家王中林院士和他在北京的研究团队表明其设计的能量转换设备可以加速骨愈合。这种体内的能量转换设备是利用静电原理将身体运动产生的机械能转换成电能。设备中间夹着两个带相反电荷柔性膜,一个柔性膜酮聚二甲基硅氧烷构成,而另一个是氧化铟锡,两膜连接形成完整电路。当手肘或者身体其他部位上下运动时,将两膜压扁,改变它们之间的电压和电流,从而驱动激光器或者其他设备以促进骨愈合。
 
这是将机械能-电能装换设备应用在人体中以达到医疗效果的一个案例。能源设备的应用领域进一步拓宽。
 
4. 可折叠电池新进展-----电池可穿戴技术未来可期

(Wafer-thin material heralds future of wearable technology)
 
 
 
伍伦贡大学的超导和电子材料研究所(ISEM)成功开创了一种新方式来构建可折叠轻便储能设备。通过建立三维的层状结构来达到目的。具体是将液态石墨烯和导电聚合物混合后还原成固体,并将碳纳米管插入石墨烯层之间,由此构成极薄的超级电容器材料。
 
这种基于石墨烯的柔性复合材料具有高导电性、质量小、可折叠以及单位储量高等优点,可以提供比之传统电池更的强大性能和轻便性。
  
5. 3D打印、石墨烯和新能源三者合体将擦出什么火花?我们拭目以待

(Plans to develop 3D-printed graphene batteries)
 
 
 
来自英国曼切斯特城市大学的Craig Banks教授正在引领一项新项目,即开发一款3D打印机以石墨烯为打印油墨来制造电池、超级电容器以及储能装置。研究人员利用高导电性的石墨烯为油墨并以新型的三维结构来成型,由此增加材料的电荷储存,来达到未来需求的可能。

当前技术还需要进一步的发展,目前材料使用的是包含炭黑和石墨的石墨烯。而3D打印过程同样需要完善,现在在打印一层过后需要固化一小时后才可以施加另一层。
 
而这项技术理论上利用比金属更导电的石墨烯为材料来制造电池,可以提高性能;而通过3D打印来进行电池的生产更是可以发挥3D打印的高效性、低成本等优势。
 

来源: 材料人网
 
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