已入深夜,您辛苦了!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整地填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您度过漫漫科研夜!祝你早点完成任务,早点休息,好梦!

Unlocking Native Defects in Carbon Fibers via Helical Strain Engineering for High‐Performance Stretchable Supercapacitors

材料科学 超级电容器 聚吡咯 石墨烯 碳纳米管 纳米技术 复合材料 导电体 电化学 碳纤维 循环伏安法 基质(水族馆) 聚酯纤维 导电聚合物 电化学窗口 储能 原位聚合 聚合 炭黑 聚氨酯 人工肌肉 变形(气象学) 极限抗拉强度 可穿戴计算机 佩多:嘘 应变工程 组织工程 电化学能量转换 机械能 电容 电极
作者
Jiaqing Wu,Yongtao Yu,Ying Wang,Yongping Liao,Xin Zhang,Xinghai Zhou,Qianxi Zhou,Yuanlong Ding
出处
期刊:Advanced Functional Materials [Wiley]
卷期号:36 (11)
标识
DOI:10.1002/adfm.202515306
摘要

Abstract Carbon fiber's (CF) inherent chemical inertness limits its use in wearable energy textiles. This study introduces an innovative helical strain engineering strategy to activate CF's latent electrochemical activity by controllably generating cross‐sectional defects. This low‐energy, scalable mechanical process induces programmable microfracture, creating high‐performance, burr‐enriched CF yarns (CFYs) for stretchable supercapacitors. Controlled twisting coupled with pre‐stretched polyurethane and polyester fibers formed native microdefects with exposed active edge sites and an interconnected 3D conductive network. The optimized CFY4 substrate exhibited ultra‐low resistivity (0.22 Ω·cm), 40% reversible stretchability, and a burr density of 6.51%. Additionally, in situ polymerization of polypyrrole (PPy) on CFY4 produced a pseudocapacitive electrode (CFY4@PPy) with a mass‐specific capacitance of 141.41 F g −1 at 0.3 A g −1 , which was 2.5 times higher compared to pristine CF@PPy. The assembled symmetric yarn‐based supercapacitor achieved a wide voltage window of 2.5 V, high energy density of 53.94 Wh kg −1 at 500 W kg −1 , cyclic voltammetry curve stability under 30% tensile conditions. Successful demonstrations powering LEDs, sensors, and wearables confirm practical viability. This work provides a new paradigm in carbon material engineering while demonstrating how controlled mechanical deformation can unlock the hidden electrochemical potential of CF for next‐generation wearable energy textiles.
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
今后应助reerwt采纳,获得10
刚刚
科研通AI6.4应助悦耳小夏采纳,获得10
2秒前
小太阳发布了新的文献求助10
2秒前
优雅的大白菜完成签到 ,获得积分10
2秒前
3秒前
3秒前
馨馨的科科应助逸风望采纳,获得10
4秒前
4秒前
十三完成签到 ,获得积分10
5秒前
铮铮完成签到,获得积分10
6秒前
风笑完成签到 ,获得积分10
7秒前
罗伊黄发布了新的文献求助10
8秒前
9秒前
9秒前
9秒前
Owen应助琉月采纳,获得10
9秒前
李爱国应助贪玩的小翠采纳,获得10
10秒前
10秒前
11秒前
12秒前
13秒前
馨馨的科科应助逸风望采纳,获得10
13秒前
14秒前
14秒前
14秒前
14秒前
14秒前
14秒前
Matberry完成签到 ,获得积分10
18秒前
18秒前
18秒前
18秒前
18秒前
18秒前
19秒前
bangchan完成签到 ,获得积分10
19秒前
淡定的幻枫完成签到 ,获得积分10
20秒前
21秒前
22秒前
22秒前
高分求助中
(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
Positive Art Therapy Theory and Practice 800
Effects of Two Weeks of Red Light Therapy on Choroidal Thickness and Axial Length in Young Adults 700
Management and the Arts 510
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
The Neuroscience of Language 400
Common Foundations of American and East Asian Modernisation: From Alexander Hamilton to Junichero Koizumi 400
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 7673019
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9239667
关于积分的说明 19901985
捐赠科研通 7242491
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3285443
关于科研通互助平台的介绍 2443516
邀请新用户注册赠送积分活动 2287654