纱线状超级电容器

柔性可穿戴储能

采用镀银尼龙纱为芯、静电纺纳米纤维为包覆层，并通过原位聚合聚吡咯构建的芯鞘结构电极，兼具高面积电容与优异柔性，适用于智能纺织品。

石磊 · Zeyu, Wang · Hu, Yanli · Hao, Liu

Journal of Tianjin Polytechnic University 2025

参数信息

电极面积电容

326.58 mF/cm²

器件面积电容

274.7 mF/cm²

能量密度

0.0382 mW·h/cm²

功率密度

4.976 mW/cm²

技术优势

纱线形态直接织入

芯鞘结构使超级电容器本身成为可编织的纱线，无需额外封装即可与纺织品一体成型。

原位聚合负载活性物质

吡咯单体在纤维表面原位聚合成聚吡咯，确保活性物质紧密附着，避免传统涂覆工艺中的脱落问题。

高面积电容与能量密度

优化后电极面积电容326.58 mF/cm²，器件面积电容274.7 mF/cm²，能量密度0.0382 mW·h/cm²，满足了可穿戴电子对储能密度的需求。

应用场景

• 智能纺织品：纱线状器件可直接织入面料，实现储能与服装一体化，无需外挂电池包。
• 柔性可穿戴器件：柔性芯鞘结构承受弯曲、拉伸时性能稳定，适合可穿戴电子随身穿戴。
• 可穿戴储能：提供0.0382 mW·h/cm²的能量密度，为智能手环、健康监测等设备持续供能。
• 电子皮肤供能：可编织成柔性供能网络，为电子皮肤的压力、温度传感阵列供电。
• 织物传感器电源：作为织物传感器电源，可嵌入服装，为运动监测、生理信号采集提供能量。