研究目的
展示一种可穿戴的类第二皮肤多功能超级电容器，其采用垂直金纳米线（v-AuNWs）和电致变色聚苯胺（PANI），具有卓越的皮肤贴合性及在各种形变下保持高耐久性的特点。
研究成果
该研究成功构建了一种基于垂直金纳米线（v-AuNWs）与赝电容聚苯胺（PANI）的共形第二皮肤状超级电容器，其额外具备充放电水平指示功能。由此制成的超薄、轻质、可图案化的纹身状超级电容器具有较高比电容，且能在极端静态弯曲和动态任意人体皮肤形变下正常工作。这些特性表明，此类第二皮肤超级电容器未来或将在柔性贴肤电子器件中展现新颖应用前景。
研究不足
该研究承认，虽然较厚的聚苯胺（PANI）涂层能提供更高的电容，但由于离子和电荷扩散较慢，它们会牺牲快速充放电速率。此外，高循环稳定性主要基于双电层电容，而聚苯胺虽以高赝电容著称，但电化学稳定性较低。
1：实验设计与方法选择：
本研究采用自组装垂直金纳米线（v-AuNWs）和电沉积聚苯胺（PANI）构建类皮肤超级电容器。v-AuNW薄膜作为高导电且柔性的集流体，PANI则增强电容并赋予电致变色特性。
2：样本选择与数据来源：
v-AuNWs通过溶液法生长于薄PET基底或防腐膜上，PANI电沉积于v-AuNW薄膜形成电极。
3：实验设备与材料清单：
材料包括三水合氯化金(III)、MBA、APTES、柠檬酸钠二水合物、L-抗坏血酸、苯胺及PVA/H3PO4凝胶电解质。设备包含FEI Helios Nanolab 600 FIB-SEM（扫描电镜成像）、Harrick等离子清洗机（等离子处理）及Renishaw RM 2000共聚焦显微拉曼系统（拉曼光谱）。
4：实验流程与操作步骤：
在氨基功能化基底上生长v-AuNWs后电沉积PANI，以PVA/H3PO4凝胶电解质组装超级电容器，测试其电化学性能、机械稳定性及皮肤贴合性。
5：数据分析方法：
通过循环伏安法（CV）和恒流充放电（GCD）测试评估电化学性能，弯曲条件下测试机械稳定性，通过贴附人体皮肤评估贴合性。
独家科研数据包，助您复现前沿成果，加速创新突破
获取完整内容-
FEI Helios Nanolab 600 FIB-SEM
Helios Nanolab 600
FEI
Obtaining SEM images of the samples.
-
THORLABS Model LTS150/M
LTS150/M
THORLABS
Applying uniform bending cycles to the devices for mechanical stability tests.
-
Harrick plasma cleaner
Harrick
Conducting plasma treatment on substrates.
-
Renishaw RM 2000 Confocal micro-Raman system
RM 2000
Renishaw
Recording Raman spectra of the samples.
-
Parstat 2273 electrochemical system
2273
Princeton Applied Research
Recording the electrochemical performances of supercapacitors.
-
登录查看剩余3件设备及参数对照表
查看全部
