米长

100 米长热拉超级电容器纤维，可应用于 3D 打印和纺织

超级电容器纤维具有充电时间短、循环寿命长和功率密度高的特点，有望为基于柔性织物的电子产品供电。然而，到目前为止，只生产出了短长度的功能性纤维超级电容器。这项研究的主要目标是引入一种超级电容器纤维，以解决功能可扩展性、灵活性、包层不渗透性和长度性能等剩余挑战。这是通过自上而下的制造方法实现的，其中宏观预制件被热拉成全功能储能纤维。预制件由五个部分组成：热可逆多孔电极和电解质凝胶；导电聚合物和铜微线集电器；以及封装密封包层。该工艺生产出 100 米长的连续功能性超级电容器纤维，比之前报道的任何纤维都要长几个数量级。除了柔韧性（曲率半径~1 毫米）、防潮性（100 次洗涤循环）和强度（68 MPa）之外，这些纤维在 3.0 V 时的能量密度为 306 µWh/cm 2，在 1.6 V 时经过 13,000 次循环后电容保持率约为 100%。为了展示这种纤维的实用性，它首次采用机器编织并用作 3D 打印长丝，开辟了一个新的应用领域。