在可植入身体或嵌入衣服的可穿戴电子设备的广泛发展中，基于纺织品的设备受到了极大的关注。对于日常应用，可穿戴储能设备需要在恶劣的环境条件和不同的变形条件下保持稳定。
韩国高丽大学化学与生物工程系Jeong Sook Ha团队报告了一种高性能的基于纺织品的可拉伸超级电容器的制造，该电容器在 -30 至 80°C 的宽温度范围内稳定运行。涂有聚（3,4-乙撑二氧噻吩）和聚苯乙烯磺酸（PEDOT：PSS）高导电聚合物的可拉伸氨纶/尼龙织物用作集电器，以便超级电容器在拉伸和弯曲的反复变形中保持稳定。多壁碳纳米管（MWCNT）/还原氧化石墨烯（RGO）纳米复合材料用于制造可拉伸电极。在通过浸涂制备纺织电极后，通过将两个电极夹在中间，并在其间放置凝胶型电解质来制造超级电容器。碳酸丙烯酯（PC）-聚（甲基丙烯酸甲酯）（PMMA）- 1-丁基-3-甲基咪唑鎓双（三氟甲基磺酰基）亚胺（[BMIM][TFSI]）是一种在很宽的温度范围内稳定的凝胶型电解质，可组装具有高粘度的器件而不会降低电容，比其他离子液体电解质具有更高的离子电导率。制造的超级电容器分别在 -30、25 和 80 °C的最大面积电容为 28.0、30.4 和 30.6 mF cm -2，并在温度变化的重复循环中保持其初始电容。在如此宽的温度范围内，制造的超级电容器对弯曲和拉伸的重复变形是稳定的，它可以为商用温度传感器、液晶显示器 (LCD) 和微型发光二极管 (μ-LED) 供电。此外，用防水树脂膜封装的超级电容器在放入水中弯曲时保持其电化学性能，由于手指弯曲而编织成手套。这项工作表明，制造的耐高温和可拉伸纺织超级电容器作为集成储能装置在医疗保健、运动、功能性服装和医疗等各种可穿戴电子产品中具有广阔的应用前景。
图1，a）制造的超级电容器的示意图，显示了可拉伸纤维、针织可拉伸织物和由可拉伸织物电极、凝胶型电解质和防水树脂膜组成的组装超级电容器的横截面。b) 纺织品和 c) 电极的 SEM 图像。d）耐高温可拉伸纺织超级电容器的概念图。E）归一化电阻的变化。f) 在不同温度下测量的可拉伸电极的电阻图。g) 在不同温度下测量的凝胶型电解质的离子电导率图。
相关论文以题为A Textile-Based Temperature-Tolerant Stretchable Supercapacitor for Wearable Electronics发表在《Adv. Funct. Mater.》上。通讯作者是韩国高丽大学化学与生物工程系Jeong Sook Ha。
参考文献：
doi.org/10.1002/adfm.202106491