兩種柔性電子器件的制備與應(yīng)用.pdf

1、隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，各種便攜、可穿戴的電子設(shè)備應(yīng)運(yùn)而生,如曲屏手機(jī)，電子皮膚，智能眼鏡，小米手環(huán)等等。這些新型電子設(shè)備的出現(xiàn)在豐富人們生活的同時(shí)也對(duì)各種器件的柔性提出更高的要求。超級(jí)電容器及壓力傳感器是我們?cè)谌粘Ｉ钪谐Ｒ姷膬煞N電子器件，傳統(tǒng)的超級(jí)電容器及壓力傳感器多為剛性結(jié)構(gòu)，這很大程度上限制了其進(jìn)一步的應(yīng)用。本文立足于當(dāng)前柔性電子學(xué)的發(fā)展，針對(duì)傳統(tǒng)超級(jí)電容器及壓力傳感器的剛性結(jié)構(gòu)的弊端，選用合適的柔性基底制備了一種具有自修復(fù)功能的柔

2、性超級(jí)電容器和一種柔性的壓力傳感器。具體工作如下:
　　1.超級(jí)電容器對(duì)于新能源的開發(fā)利用具有十分重要的意義，此外隨著各種可穿戴電子設(shè)備的發(fā)展及器件工作環(huán)境復(fù)雜性的提升，人們對(duì)超級(jí)電容器的柔性提出更高的要求，因此我們制備了一種柔性、自修復(fù)的全固態(tài)一體化超級(jí)電容器。主要是通過冷凍-解凍的方法制備了一種物理交聯(lián)的聚乙烯醇-硫酸水凝膠膜(PVA-H2SO4)，該水凝膠膜不僅具有一定的柔性和自修復(fù)能力，還具有很好的導(dǎo)電性能、拉伸性能和水中

3、穩(wěn)定性，最后利用原位生長的方法，在這種物理交聯(lián)的水凝膠膜表面原位生長上一層聚苯胺和單壁碳納米管(SWCNT)的復(fù)合物，將生長有聚苯胺和單壁碳納米管復(fù)合材料的水凝膠膜經(jīng)過后續(xù)處理得到一種具有自修復(fù)功能的柔性全固態(tài)一體化超級(jí)電容器，該超級(jí)電容器展現(xiàn)出很好的柔性，經(jīng)過多次彎曲測(cè)試其面積比電容仍保持很高的水平。除此之外，該超級(jí)電容器也展現(xiàn)出很好的自修復(fù)能力，經(jīng)過五次自修復(fù)循環(huán)后其面積比電容大小仍可以達(dá)到未損壞前的80％左右。
　　2.立足

4、于可穿戴電子設(shè)備對(duì)人體運(yùn)動(dòng)的檢測(cè)，本文以聚氨酯海綿為柔性基底通過簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)來實(shí)現(xiàn)增大壓力傳感器靈敏度的目的，以一種具有類似石墨烯結(jié)構(gòu)的過渡金屬碳化物或氮化物(MXene)做為導(dǎo)電材料，最后通過循環(huán)浸泡的方法制備了一種靈敏度高和檢測(cè)范圍寬的的柔性壓力傳感器。該柔性壓力傳感器可貼附于人的身體上，實(shí)現(xiàn)對(duì)人體運(yùn)動(dòng)的實(shí)時(shí)檢測(cè)，比如手指的彎曲，發(fā)聲等，此外該傳感器對(duì)于外界環(huán)境輕微的振動(dòng)也可以做出靈敏的相應(yīng)。最后經(jīng)過對(duì)壓力傳感器穩(wěn)定性進(jìn)行測(cè)試，發(fā)