(Phys.org) - Les progrès de l'électronique flexible et extensible ont incité les chercheurs à explorer des moyens de créer des supercondensateurs extensibles - des dispositifs de stockage d'énergie robustes - pour alimenter ces appareils et d'autres.

Les supercondensateurs offrent des avantages significatifs par rapport aux batteries courantes, y compris la capacité de recharger en quelques secondes, durée de vie exceptionnellement longue et haute fiabilité, conduisant à leur incorporation dans l'électronique grand public portable, dispositifs de sauvegarde de mémoire, des véhicules hybrides et même des systèmes de gestion de l'énergie et de l'énergie à grande échelle.

Supercondensateurs filaires, en particulier, ont attiré l'attention sur les utilisations dans les dispositifs énergétiques portables.

Les professeurs de l'Université du Delaware Tsu-Wei Chou et Bingqing Wei ont développé avec succès un supercondensateur extensible en forme de fil (WSS) à base de fibres continues de nanotubes de carbone (CNT).

Chou, Chaire d'ingénierie Pierre S. du Pont, est un expert en composites de renommée internationale spécialisé dans l'utilisation de fibres de nanotubes de carbone pour les composites multifonctionnels et les dispositifs de stockage d'énergie. Wei, professeur de génie mécanique, possède une expertise dans la création de sources d'alimentation évolutives pour l'électronique extensible.

Ils ont utilisé une approche de précontrainte puis de flambage pour fabriquer le supercondensateur en forme de fil en utilisant une fibre Spandex comme substrat, un gel d'alcool polyvinylique-acide sulfurique comme électrolyte solide, et des fibres de nanotubes de carbone (CNT) comme électrodes actives.

Lorsqu'il est soumis à une contrainte de traction de 100 pour cent sur 10, 000 cycles de charge/décharge, les performances électrochimiques du supercondensateur CNT se sont améliorées à 108 %, révélant son excellente stabilité électrochimique.

Wei, qui attribue les performances du supercondensateur aux propriétés mécaniques et physiques intrinsèques des fibres CNT flexibles, mentionné, « Le réseau de NTC individuels et leurs faisceaux confèrent aux fibres la capacité de résister à de grandes déformations sans sacrifier les propriétés mécaniques, conductivité électrique, et propriétés électrochimiques.

"Cette combinaison unique de performances électrochimiques exceptionnelles et d'extensibilité peut permettre l'intégration de supercondensateurs en forme de fil avec des vêtements portables, appareils électroniques miniaturisés et portables, " dit Chou.

Les professeurs ont récemment publié leurs conclusions dans Matériaux énergétiques avancés . Le premier auteur de l'article était Ping Xu, un étudiant invité de l'Université Donghua à Shanghai, Chine.