A Highly integrated flexible photo-rechargeable system based on stable ultrahigh-rate quasi-solid-state zinc-ion micro-batteries and perovskite solar cells

材料科学 数码产品 储能 光伏系统 钙钛矿(结构) 电池(电) 光电子学 纳米技术 柔性电子器件 超级电容器 电气工程 功率(物理) 电化学 电极 物理化学 工程类 物理 化学 量子力学 化学工程
作者
J.X. Bi,Jing Zhang,Pavlos Giannakou,Toshan Wickramanayake,Xuhui Yao,Manman Wang,Xueping Liu,Maxim Shkunov,Wei Zhang,Yunlong Zhao
出处
期刊:Energy Storage Materials [Elsevier BV]
卷期号:51: 239-248 被引量:84
标识
DOI:10.1016/j.ensm.2022.06.043
摘要

Miniaturized flexible photo-rechargeable systems show bright prospects for wide applications in internet of things, self-powered health monitoring and emergency electronics. However, conventional systems still suffer from complex manufacturing processes, slow photo-charging and discharging rate, and mismatch between photovoltaic and energy storage components in size, mechanics and voltage, etc. Here, we demonstrate a facile inkjet printing and electrodeposition approach for fabricating a highly integrated flexible photo-rechargeable system by combining stable and ultra-high-rate quasi-solid-state Zn-MnO2 micro-batteries (ZMBs) with flexible perovskite solar cells (FPSCs). In particular, Ni protective layer is first introduced into ZMBs to stabilize battery configuration and facilitate enhanced electrochemical performance. The optimized ZMB exhibits ultrahigh volumetric energy density of 148 mWh cm−3 (16.3 μWh cm−2) and power density of 55 W cm−3 (6.1 mW cm−2) at the current density of 400 C (5 mA cm−2), enabling them comparable with the state-of-the-art micro-batteries or supercapacitors fabricated by conventional methods. The embedded FPSCs show excellent photovoltaic performance, sufficient to charge ZMBs and create a self-charging system capable to offer energy autonomy in miniaturized wearable electronics. The integrated systems can achieve an ultrafast photo-charging within 30 s, with sufficient energy to power other functional electronics (e.g., LED bulb and pressure sensor) for tens of minutes. This prototype offers a promising scheme for next-generation miniaturized flexible photo-rechargeable systems.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
友好饼干完成签到 ,获得积分10
9秒前
朱洪帆完成签到,获得积分20
11秒前
12秒前
会写日记的乌龟先生完成签到,获得积分10
13秒前
晓晓完成签到,获得积分10
15秒前
18秒前
18秒前
可爱可愁完成签到,获得积分10
19秒前
xiaofan完成签到,获得积分10
20秒前
21秒前
爱科研的小虞完成签到 ,获得积分10
23秒前
易昭华完成签到,获得积分10
23秒前
青青完成签到,获得积分10
30秒前
wangyue1230完成签到,获得积分10
34秒前
我只是个丙酮酸完成签到,获得积分10
35秒前
伶俐书蝶完成签到 ,获得积分10
36秒前
jinjing完成签到,获得积分10
39秒前
麦子完成签到 ,获得积分10
43秒前
微笑的严青完成签到,获得积分10
44秒前
无敌大流流完成签到,获得积分10
45秒前
凡华完成签到 ,获得积分10
47秒前
Skyllne完成签到 ,获得积分10
49秒前
阿俊1212完成签到 ,获得积分10
52秒前
huaner完成签到,获得积分10
52秒前
唐毓完成签到,获得积分10
57秒前
行走的猫完成签到 ,获得积分10
58秒前
周周周完成签到 ,获得积分10
59秒前
烟火会翻滚完成签到,获得积分10
1分钟前
在水一方应助朱洪帆采纳,获得10
1分钟前
打工给猫买罐头完成签到 ,获得积分10
1分钟前
李先生完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
溪谷发布了新的文献求助10
1分钟前
青衫完成签到 ,获得积分10
1分钟前
高志远完成签到,获得积分10
1分钟前
Moonchild完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
clxgene完成签到,获得积分10
1分钟前
5114发布了新的文献求助10
1分钟前
chuanyongcui发布了新的文献求助10
1分钟前
高分求助中
Principles of Economics, 11th Edition 10000
University Physics with Modern Physics, 16th edition 10000
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Environmental Leverage in Times of Climate Crisis: Product Standards, Carbon Border Measures and Preferential Trade Agreements 1000
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition 510
Social Skills Improvement System-Rating Scales--Chinese Version 500
Dynamische Polarisation von H-1 und B-11 in (CH-3)-3NBH-3 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7231679
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8858003
关于积分的说明 18684085
捐赠科研通 6896986
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3191632
关于科研通互助平台的介绍 2361170
邀请新用户注册赠送积分活动 2165974