在可植入身體或嵌入衣服的可穿戴電子設備的廣泛發展中，基於紡織品的設備受到了極大的關注。對於日常應用，可穿戴儲能設備需要在惡劣的環境條件和不同的變形條件下保持穩定。
韓國高麗大學化學與生物工程系Jeong Sook Ha團隊報告了一種高性能的基於紡織品的可拉伸超級電容器的製造，該電容器在-30至80°C的寬溫度範圍內穩定運行。塗有聚（3,4-乙撐二氧噻吩）和聚苯乙烯磺酸（PEDOT:PSS）高導電聚合物的可拉伸氨綸/尼龍織物用作集電器，以便超級電容器在拉伸和彎曲的反復變形中保持穩定。多壁碳納米管（MWCNT）/還原氧化石墨烯（RGO）納米複合材料用於製造可拉伸電極。在通過浸塗製備紡織電極後，通過將兩個電極夾在中間，並在其間放置凝膠型電解質來製造超級電容器。碳酸丙烯酯（PC）-聚（甲基丙烯酸甲酯）（PMMA）- 1-丁基-3-甲基咪唑鎓雙（三氟甲基磺醯基）亞胺（[BMIM][TFSI]）是一種在很寬的溫度範圍內穩定的凝膠型電解質，可組裝具有高粘度的器件而不會降低電容，比其他離子液體電解質具有更高的離子電導率。製造的超級電容器分別在-30、25和80°C的最大面積電容為28.0、30.4和30.6 mF cm -2，並在溫度變化的重複迴圈中保持其初始電容。在如此寬的溫度範圍內，製造的超級電容器對彎曲和拉伸的重複變形是穩定的，它可以為商用溫度感測器、液晶顯示器（LCD）和微型發光二極體（μ-LED）供電。此外，用防水樹脂膜封裝的超級電容器在放入水中彎曲時保持其電化學效能，由於手指彎曲而編織成手套。這項工作表明，製造的耐高溫和可拉伸紡織超級電容器作為集成儲能裝置在醫療保健、運動、功能性服裝和醫療等各種可穿戴電子產品中具有廣闊的應用前景。
圖1，a）製造的超級電容器的示意圖，顯示了可拉伸纖維、針織可拉伸織物和由可拉伸織物電極、凝膠型電解質和防水樹脂膜組成的組裝超級電容器的橫截面。b）紡織品和c）電極的SEM影像。d）耐高溫可拉伸紡織超級電容器的概念圖。E）歸一化電阻的變化。f）在不同溫度下量測的可拉伸電極的電阻圖。g）在不同溫度下量測的凝膠型電解質的離子電導率圖。
相關論文以題為A Textile-Based Temperature-Tolerant Stretchable Supercapacitor for Wearable Electronics發表在《Adv. Funct. Mater.》上。通訊作者是韓國高麗大學化學與生物工程系Jeong Sook Ha。
參考文獻：
doi.org/10.1002/adfm.202106491