电子纱线应用场景纱线电池可以为智能衣服和可穿戴设备供电

纱线电池可以为智能衣服和可穿戴设备供电

香港的研究人员创造了一种纱状可充电锌离子电池，该电池在拉伸，弯曲，切割或用水洗涤时会产生能量。研究人员认为，这种新电池可以编织到装有传感器的智能衣服中，并集成到商业生产的纺织品中，为电子设备，可穿戴显示器和医疗植入物供电。

纱线现在是一组灵活的能量产生和存储设备的成员，这些设备可以组合到动力织物中，例如太阳能带（可以编织成织物），可编织的超级电容器和利用机械能来发电的动力纱线产生力量。

以前，由于成本低，容量大，安全性高，科学家一直试图制造柔性锌锰碱性电池，但是这些电池容量低，无法充电。但是，这些新型锌离子电池可充电，并且性能更好。

香港城市大学的Chunyi Zhi及其团队通过将碳纳米管纤维捻成纱线，制造出了类似纱线的可充电锌电池。一根纱用锌涂覆以用作阳极，另一根纱用二氧化锰涂覆以用作阴极。接下来，他们将两根纱条缠绕在弹性纤维上，并用常规使用的吸水凝胶浸泡，然后将其装入弹性硅树脂和防水剂中。

纱线电池的能量密度为每立方厘米53.8毫瓦时，几乎是商用薄膜锂离子电池的3倍。经过500次充电后，它仍然可以保留98％以上的电量。

纱线ZIB的制造和封装

"与传统的锂离子电池相比，传统锂离子电池存在固有的安全性和成本问题，它可以在各种恶劣条件下正常工作，" Zhi说。

扭曲，打结，弯曲和拉伸至其长度的3倍时，它仍保留其原始容量的95％。在水中浸泡12小时后，它可以保留其原始容量的96％以上。

为了确定纱线电池的强度，研究人员使用该电池制造了一根1米长的纱线，然后将其切成8块，并证明每根都能为手表供电。为了进一步证明其功效，研究人员将这些小块编织成电池织物，并证明它们可以为脉冲监视器，10 cm x 10 cm的柔性电致发光面板和100个LED灯带供电。

据智说，该团队目前正在尝试将其新的纱线电池应用于商业织物，并开发一种大规模的电池制造方法。

他总结说："我们还计划开发其他类型的纱线电池，这些电池具有更多的功能，例如与太阳能电池组件结合使用时的自愈能力或自充电能力。"

这项研究的发现发表在ACS Nano杂志上。

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