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摘要
柔性超级电容器作为新型柔性电子设备的关键部件,得到越来越多的关注。近年来,随着水下无人装备需求的不断提高,将续航能力好的柔性超级电容器用作微型仿生鱼的电力系统,可为仿生鱼执行侦察、区域拒止和重点设施破坏等任务提供动力支撑。论文主要介绍了一种应用于微型仿生鱼电力系统的新型海藻多糖/墨水/聚呲咯(alginate@Ink@PPy,AF@Ink@PPy)超级电容器电极材料。海藻纤维的溶胀特性能够保证墨水和聚吡咯的有效生长,从而通过法拉第反应引入额外的赝电容改善电荷传输。该复合纤维材料的面积比容量和长度比容量分别达到417.5mF cm-2和32.1 mF cm-1。论文阐述了微型仿生鱼的研究现状和关键技术,结合仿生鱼电力系统结构设计,重点研究了与之匹配的柔性超级电容器电极材料。研究表明,AF/Ink/PPy电极材料具有优异的电化学性能,有望成为柔性、可持续充放电的新一代电极材料,并满足微型仿生鱼执行水下隐身巡航,快速出动等长时间任务的需求。最后,论文对柔性超级电容器在水下微型无人装备领域应用的挑战进行了展望。
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单位中国人民解放军海军大连舰艇学院; 青岛大学; 中国人民解放军国防科技大学
