CN114577870A - 电化学人工肌肉体系及电化学人工肌肉测试装置 - Google Patents
电化学人工肌肉体系及电化学人工肌肉测试装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114577870A CN114577870A CN202210256161.1A CN202210256161A CN114577870A CN 114577870 A CN114577870 A CN 114577870A CN 202210256161 A CN202210256161 A CN 202210256161A CN 114577870 A CN114577870 A CN 114577870A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- artificial muscle
- fiber
- electrochemical
- working electrode
- muscle system
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 210000003205 muscle Anatomy 0.000 title claims abstract description 65
- 238000012360 testing method Methods 0.000 title claims abstract description 29
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims abstract description 98
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 33
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 claims abstract description 23
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 claims abstract description 20
- 230000008602 contraction Effects 0.000 claims abstract description 18
- 239000002608 ionic liquid Substances 0.000 claims abstract description 17
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 12
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 12
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 55
- 239000002041 carbon nanotube Substances 0.000 claims description 41
- 229910021393 carbon nanotube Inorganic materials 0.000 claims description 41
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims description 14
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims description 8
- 229910021389 graphene Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 229920000049 Carbon (fiber) Polymers 0.000 claims description 7
- 239000004917 carbon fiber Substances 0.000 claims description 7
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- PTFCDOFLOPIGGS-UHFFFAOYSA-N Zinc dication Chemical compound [Zn+2] PTFCDOFLOPIGGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 238000007600 charging Methods 0.000 claims description 6
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000010439 graphite Substances 0.000 claims description 6
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims description 6
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 claims description 6
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000011701 zinc Substances 0.000 claims description 6
- HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N Lithium ion Chemical compound [Li+] HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 229910001416 lithium ion Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 4
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims description 2
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 claims description 2
- 239000012266 salt solution Substances 0.000 claims description 2
- 210000001087 myotubule Anatomy 0.000 abstract description 24
- -1 aluminum ion Chemical class 0.000 abstract description 20
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 13
- 230000008569 process Effects 0.000 abstract description 11
- 238000004146 energy storage Methods 0.000 abstract description 3
- 230000000638 stimulation Effects 0.000 description 10
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 9
- VSCWAEJMTAWNJL-UHFFFAOYSA-K aluminium trichloride Chemical compound Cl[Al](Cl)Cl VSCWAEJMTAWNJL-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 8
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 7
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 7
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 5
- NJMWOUFKYKNWDW-UHFFFAOYSA-N 1-ethyl-3-methylimidazolium Chemical compound CCN1C=C[N+](C)=C1 NJMWOUFKYKNWDW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000004997 Liquid crystal elastomers (LCEs) Substances 0.000 description 3
- 238000010277 constant-current charging Methods 0.000 description 3
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000002238 attenuated effect Effects 0.000 description 2
- 238000010923 batch production Methods 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 2
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 239000007772 electrode material Substances 0.000 description 2
- 230000006870 function Effects 0.000 description 2
- 230000004044 response Effects 0.000 description 2
- 229910001285 shape-memory alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 2
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 2
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N Urea Chemical compound NC(N)=O XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 239000004202 carbamide Substances 0.000 description 1
- 238000012512 characterization method Methods 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000010041 electrostatic spinning Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 1
- 239000002657 fibrous material Substances 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 229920001778 nylon Polymers 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 1
- 238000010998 test method Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
- G01N27/26—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating electrochemical variables; by using electrolysis or electrophoresis
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
- A61F2/00—Filters implantable into blood vessels; Prostheses, i.e. artificial substitutes or replacements for parts of the body; Appliances for connecting them with the body; Devices providing patency to, or preventing collapsing of, tubular structures of the body, e.g. stents
- A61F2/02—Prostheses implantable into the body
- A61F2/08—Muscles; Tendons; Ligaments
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
- A61F2/00—Filters implantable into blood vessels; Prostheses, i.e. artificial substitutes or replacements for parts of the body; Appliances for connecting them with the body; Devices providing patency to, or preventing collapsing of, tubular structures of the body, e.g. stents
- A61F2/50—Prostheses not implantable in the body
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
- A61L27/00—Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses
- A61L27/02—Inorganic materials
- A61L27/025—Other specific inorganic materials not covered by A61L27/04 - A61L27/12
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
- A61L27/00—Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses
- A61L27/02—Inorganic materials
- A61L27/08—Carbon ; Graphite
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
- A61L27/00—Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses
- A61L27/50—Materials characterised by their function or physical properties, e.g. injectable or lubricating compositions, shape-memory materials, surface modified materials
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
- B25J19/00—Accessories fitted to manipulators, e.g. for monitoring, for viewing; Safety devices combined with or specially adapted for use in connection with manipulators
- B25J19/0095—Means or methods for testing manipulators
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
- B25J9/00—Programme-controlled manipulators
- B25J9/0009—Constructional details, e.g. manipulator supports, bases
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
- B25J9/00—Programme-controlled manipulators
- B25J9/0009—Constructional details, e.g. manipulator supports, bases
- B25J9/0015—Flexure members, i.e. parts of manipulators having a narrowed section allowing articulation by flexion
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B21/00—Measuring arrangements or details thereof, where the measuring technique is not covered by the other groups of this subclass, unspecified or not relevant
- G01B21/02—Measuring arrangements or details thereof, where the measuring technique is not covered by the other groups of this subclass, unspecified or not relevant for measuring length, width, or thickness
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
- G01N27/26—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating electrochemical variables; by using electrolysis or electrophoresis
- G01N27/28—Electrolytic cell components
- G01N27/30—Electrodes, e.g. test electrodes; Half-cells
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
- A61F2/00—Filters implantable into blood vessels; Prostheses, i.e. artificial substitutes or replacements for parts of the body; Appliances for connecting them with the body; Devices providing patency to, or preventing collapsing of, tubular structures of the body, e.g. stents
- A61F2/02—Prostheses implantable into the body
- A61F2/08—Muscles; Tendons; Ligaments
- A61F2002/0894—Muscles
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
- A61F2/00—Filters implantable into blood vessels; Prostheses, i.e. artificial substitutes or replacements for parts of the body; Appliances for connecting them with the body; Devices providing patency to, or preventing collapsing of, tubular structures of the body, e.g. stents
- A61F2/50—Prostheses not implantable in the body
- A61F2002/5066—Muscles
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
- A61L2400/00—Materials characterised by their function or physical properties
- A61L2400/12—Nanosized materials, e.g. nanofibres, nanoparticles, nanowires, nanotubes; Nanostructured surfaces
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
- A61L2430/00—Materials or treatment for tissue regeneration
- A61L2430/30—Materials or treatment for tissue regeneration for muscle reconstruction
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Oral & Maxillofacial Surgery (AREA)
- Public Health (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- Transplantation (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Epidemiology (AREA)
- Robotics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Dermatology (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Heart & Thoracic Surgery (AREA)
- Vascular Medicine (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Pathology (AREA)
- Immunology (AREA)
- Cardiology (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Orthopedic Medicine & Surgery (AREA)
- Rehabilitation Therapy (AREA)
- Rheumatology (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Abstract
本发明公开了一种电化学人工肌肉体系及电化学人工肌肉测试装置。所述电化学人工肌肉体系，包括：工作电极，包括具有螺旋结构的导电纤维；对电极，含有选定金属元素；电解质，包括含有选定离子的离子液体，所述选定离子中包含所述选定金属元素；其中，所述工作电极、对电极均与所述电解质接触。本发明实施例提供的一种基于铝离子电池体系的人工肌肉体系，具有收缩保持特性，即在施加电压时人工肌肉纤维收缩，在撤除电压后，人工肌肉纤维的收缩状态仍然能够得到保持，在450s内几乎无任何衰减，同时人工肌肉纤维具有良好的能量储存性能，容量为20‑100mAh g‑1，使得驱动过程中注入人工肌肉的能量被存储，避免大的能量损耗。
Description
技术领域
本发明特别涉及一种电化学人工肌肉体系及电化学人工肌肉测试装置，属于材料科学技术领域。
背景技术
人工肌肉纤维作为一类智能智能材料体系，能够在外界刺激下产生可逆的体积形变。外界刺激通常包括电刺激、光刺激、湿度/溶剂刺激、电化学刺激等。经过十几年的发展，人工肌肉纤维以及具备了大的收缩量、大的收缩应力、以及高功率/能量密度。近年来在软体机器人、机械外骨骼等领域展现出了广阔的应用前景。在人工肌肉的发展过程中一系列的纤维材料应用其中，例如碳纳米管纤维、形状记忆合金线、石墨烯纤维、尼龙高分子纤维、液晶弹性体纤维等。基于形状记忆合金线的旋转驱动器，在焦耳热的刺激下可以实现16°mm-1的旋转驱动，其最大旋转速度达到了10500rpm。
目前，Science Robotics杂志报道了一中基于液晶弹性体的人工肌肉纤维。通过静电纺丝技术制备了液晶弹性体纤维，该纤维在近红外光的刺激下能够产生60％的收缩量，响应速度达到120％s-1。彭慧胜课题组报道了一种基于多级碳纳米管纤维的溶剂驱动人工肌肉纤维，在乙醇蒸汽的作用下，纤维能够收缩60％，同时，由于多级孔隙的存在，使得纤维具有快速响应的能力，基于这种纤维制备的柔性织物可以提升自身重量100倍的铜球。
基于碳纳米管纤维制备的芯-鞘结构的电化学人工肌肉纤维产生的能量密度高达2.35J g-1。然而在目前所报道的人工肌肉中，几乎所有的人工肌肉都是在外界刺激一直存在的条件下，才能维持驱动性能。当外界刺激撤除的时候，纤维的收缩也跟着消失，这就使得在驱动收缩的过程中需要源源不断的外界刺激，从而使得驱动过程消耗了许多能量。另外，在驱动过程中，只有小部分能量转换为机械能，其余能量则被耗散掉。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种电化学人工肌肉体系及电化学人工肌肉测试装置，以克服现有技术中的不足。
为实现前述发明目的，本发明采用的技术方案包括：
本发明实施例提供了一种电化学人工肌肉体系，包括：
工作电极，包括具有螺旋结构的导电纤维；
对电极，含有选定金属元素；
电解质，包括含有选定离子的离子液体，所述选定离子中包含所述选定金属元素；
其中，所述工作电极、对电极均与所述电解质接触，
当向工作电极和对电极施加指定电压，以对所述电化学人工肌肉体系进行充电时，所述选定离子能够嵌入所述导电纤维内，从而使所述导电纤维沿自身长度方向收缩，且当撤除向工作电极和对电极施加的指定电压时，所述选定离子能够持续嵌入所述导电纤维内，并使所述导电纤维保持收缩状态；
当使所述电化学人工肌肉体系对外放电时，所述选定离子能够自所述导电纤维内脱出，从而使所述导电纤维恢复至初始长度。
本发明实施例还提供了一种电化学人工肌肉测试装置，包括：
所述的电化学人工肌肉体系，所述工作电极的一端被固定；以及，
负载，与所述工作电极的另一端固定连接，且能够沿所述工作电极的长度方向对所述工作电极进行牵拉；
位移监测机构，其至少用于测量所述负载的位移。
与现有技术相比，本发明的优点包括：
1)本发明实施例提供的一种基于铝离子电池体系的人工肌肉体系，具有收缩保持特性，即在施加电压时人工肌肉纤维收缩，在撤除电压后，人工肌肉纤维的收缩状态仍然能够得到保持，在450s内几乎无任何衰减；
2)本发明实施例提供的一种基于铝离子电池体系的人工肌肉体系，将驱动功能和储能进行耦合，在人工肌肉纤维驱动的过程中可以将外界输入的能量进行储存，储存的能量可以为用电器进行供能，从而避免能量的浪费；
3)本发明实施例提供的一种基于铝离子电池体系的人工肌肉体系，制作工艺简单，可扩大批量生产，有利于实现产品化。
附图说明
图1是本发明实施例1中提供的一种电化学人工肌肉测试装置的结构示意图；
图2是本发明实施例1中提供的一种人工肌肉纤维的驱动曲线；
图3是在施加2.2V的方波电压后碳纳米管纤维的驱动量；
图4是实施例1中提供的一种两电极的铝离子电池体系在不同的电流密度下恒流充放电曲线。
具体实施方式
鉴于现有技术中的不足，本案发明人经长期研究和大量实践，得以提出本发明的技术方案。如下将对该技术方案、其实施过程及原理等作进一步的解释说明。
本发明实施例提供了一种基于电池体系的电化学人工肌肉体系，该电化学人工肌肉体系在选定离子嵌入和脱出时，可以产生体积膨胀和收缩，进而实现宏观上的收缩和舒张，并且，该电化学人工肌肉体系，在移除外界的刺激(施加的电压)后，电化学人工肌肉体系的收缩状态能够得到保持。
同时，本发明实施例提供了一种基于电池体系的电化学人工肌肉体系，将驱动和储能进行了耦合，使得该电化学人工肌肉体系在驱动的同时将电化学能进行储存，从而为其他用电器件提供能量。
本发明实施例提供了一种电化学人工肌肉体系，包括：
工作电极，包括具有螺旋结构的导电纤维；
对电极，含有选定金属元素；
电解质，包括含有选定离子的离子液体，所述选定离子中包含所述选定金属元素；
其中，所述工作电极、对电极均与所述电解质接触，
当向工作电极和对电极施加指定电压，以对所述电化学人工肌肉体系进行充电时，所述选定离子能够嵌入所述导电纤维内，从而使所述导电纤维沿自身长度方向收缩，且当撤除向工作电极和对电极施加的指定电压时，所述选定离子能够持续嵌入所述导电纤维内，并使所述导电纤维保持收缩状态；
当使所述电化学人工肌肉体系对外放电时，所述选定离子能够自所述导电纤维内脱出，从而使所述导电纤维恢复至初始长度。
在一具体实施方式中，所述工作电极为通过对导电纤维进行加捻直至形成螺旋结构而获得。
在一具体实施方式中，所述具有螺旋结构的导电纤维的捻度为1000转每米-5000转每米。
在一具体实施方式中，所述具有螺旋结构的导电纤维的直径为10μm-500μm。
在一具体实施方式中，所述导电纤维包括碳纳米管纤维、石墨烯纤维、石墨纤维、碳纤维中的一种或两种以上的组合，但不限于此。
在一具体实施方式中，所述选定离子包括AlCl4 -、锂离子、锌离子中的任意一种，但不限于此。
在一具体实施方式中，所述离子液体包括EMImAlCl4离子液体或者含锂离子和/或锌离子的盐溶液，但不限于此。
在一具体实施方式中，所述对电极所含金属元素包括铝、锂、锌元素中的任意一种或两种以上，但不限于此。
在一具体实施方式中，所述对电极的材质包括铝、锂、锌中的任意一种或两种以上金属形成的合金，但不限于此。
在一具体实施方式中，当撤除向工作电极和对电极施加的指定电压时，所述导电纤维能够保持收缩状态的最长时间为450s。
在一具体实施方式中，所述指定电压为0-2.2V。
在一具体实施方式中，所述工作电极的电化学容量为20-100mAh g-1，优选为44mAhg-1，在驱动过程中注入电化学人工肌肉体系中的能量可以被存储，降低能量损耗。
本发明实施例还提供了一种电化学人工肌肉测试装置，包括：
所述的电化学人工肌肉体系，所述工作电极的一端被固定在电极夹上；以及，
负载，与所述工作电极的另一端固定连接，且能够沿所述工作电极的长度方向对所述工作电极进行牵拉；
位移监测机构，其至少用于测量所述负载的位移。
在一具体实施方式中，所述位移监测机构包括位移传感器。
在一具体实施方式中，所述的电化学人工肌肉测试装置，还包括：阴极和阳极，所述阴极与所述工作电极电连接，所述阳极与所述对电极电连接，所述阴极和阳极用于与电源连接并对所述电化学人工肌肉体系充电，以及，用于与用电负载连接并对所述电化学人工肌肉体系放电。
如下将结合附图以及具体实施案例对该技术方案、其实施过程及原理等作进一步的解释说明，除非特别说明的之外，本发明实施例所采用的导电纤维、电极、电解质、位移传感器、负载、电源等可以均可以通过市购获得，在此不对其具体的结构和参数进行限定和说明。
实施例1
一种电化学人工肌肉测试装置的制作方法，可以包括如下过程：
1)人工肌肉纤维的制备
首先，将碳纳米管纤维进行加捻，具体操作步骤如下：将碳纳米管纤维的一端垂直悬挂在加捻电机上，并将另一端悬挂一定的重物(重物质量为1-10g)，以0-200rpm的转速对碳纳米管纤维进行加捻，直到形成螺旋结构；
2)测试体系构筑
将无水氯化铝加入到[EMIm]Cl中，得到EMImAlCl4离子液体，并以EMImAlCl4离子液体作为电解质；
将加捻后的碳纳米管纤维作为工作电极，以铝片作为对电极，使碳纳米管纤维、铝片分别独立地与电解质接触，从而构筑两电极的铝离子电池体系；
将工作电极的一端与阴极电连接，另一端与负载连接，连接工作电极和负载的连接线绕过滑轮，使负载能够沿工作电极的长度方向进行牵拉；
将对电极与阳极电连接；
以位移传感器监测负载的位移量，形成的测试体系的结构如图1所示；
3)测试表征
在0.2A g-1的电流密度下对两电极的铝离子电池体系进行恒流充放电，并以位移传感器测量作为工作电极的碳纳米管纤维的驱动量，其驱动曲线如图2所示，从图2可以看出，在充电的过程中，作为工作电极的碳纳米管纤维逐渐收缩，在充电至2.2V时，碳纳米管纤维的驱动收缩量达到了最大值为16％；在放电的过程中，碳纳米管纤维的驱动量逐渐减小至0，图3是在施加2.2V的方波电压后碳纳米管纤维的驱动量，由图3可以看出，在施加电压的瞬间，碳纳米管纤维发生收缩，且驱动量逐渐变大，在4s后驱动量达到了9％，然后停止施加电压，碳纳米管纤维的收缩状态得到了保持，且在停止施加电压450s后，碳纳米管纤维的驱动量仍然没有发生衰减。
图4是本发明实施例中的两电极的铝离子电池体系在不同的电流密度下恒流充放电曲线，由图4可以看出，在200mA g-1的电流密度下，两电极的铝离子电池体系的容量为44mAh g-1，在2000mA g-1的电流密度下，两电极的铝离子电池体系的容量为38.2mAh g-1，在电流密度增大10倍的情况下，容量仅衰减13％，这显示了本发明实施例提供的两电极的铝离子电池体系良好的倍率性能，同时在整个过程中库伦效率都维持在接近100％。
本发明实施例提供了一种基于电池体系的电化学人工肌肉体系的驱动机理主要是依赖于离子嵌入和脱出，在充电时，离子嵌入到电极材料中，使得电极材料发生膨胀，在宏观上表现出收缩，在放电时，离子脱出电极，电极体积恢复，宏观上表现出人工肌肉长度恢复。针对确切的电池体系，如铝离子电池体系，就是在充电时，AlCl4 -嵌入碳纳米管纤维电极，使得碳纳米管纤维的直径增大，从而实现碳纳米管纤维长度收缩；当放电时，AlCl4 -从碳纳米管纤维中脱出，使得碳纳米管纤维的径向尺寸恢复，宏观上表现出碳纳米管纤维长度恢复。
实施例2
本实施例中的一种电化学人工肌肉测试装置的结构和制作过程与实施例1基本一致，在此不再对相同的部分进行说明，实施例2与实施例1的不同之处主要在于：
1)人工肌肉纤维的制备
将石墨烯纤维的一端垂直悬挂在加捻电机上，并将另一端悬挂一定的重物(重物的质量为1-10g)，以0-200rpm的转速对石墨烯纤维进行加捻，直到形成螺旋结构；
2)测试体系构筑
将无水氯化铝加入到[EMIm]Cl中，得到EMImAlCl4离子液体，并以EMImAlCl4离子液体作为电解质；将加捻后的石墨烯纤维作为工作电极，以铝片作为对电极，使石墨烯纤维、铝片分别与电解质接触，从而构筑两电极的铝离子电池体系。
实施例3
本实施例中的一种电化学人工肌肉测试装置的结构和制作过程与实施例1基本一致，在此不再对相同的部分进行说明，实施例3与实施例1的不同之处主要在于：
1)人工肌肉纤维的制备
将石墨纤维的一端垂直悬挂在加捻电机上，并将另一端悬挂一定的重物(重物的质量为1-10g)，以0-200rpm的转速对石墨纤维进行加捻，直到形成螺旋结构。
2)测试体系构筑
将无水氯化铝加入到EMImCl中，得到EMImAlCl4离子液体，并以EMImAlCl4离子液体作为电解质；将加捻后的石墨纤维作为工作电极，以铝片作为对电极，使石墨纤维、铝片分别与电解质接触，从而构筑两电极的铝离子电池体系。
实施例4
本实施例中的一种电化学人工肌肉测试装置的结构和制作过程与实施例1基本一致，在此不再对相同的部分进行说明，实施例4与实施例1的不同之处主要在于：
1)人工肌肉纤维的制备
将碳纤维的一端垂直悬挂在加捻电机上，并将另一端悬挂一定的重物(重物的质量为1-10g)，以0-200rpm的转速对碳纤维进行加捻，直到形成螺旋结构；
2)测试体系构筑
将无水氯化铝加入到[EMIm]Cl中，得到EMImAlCl4离子液体，并以EMImAlCl4离子液体作为电解质；将加捻后的碳纤维作为工作电极，以铝片作为对电极，使碳纤维、铝片分别与电解质接触，从而构筑两电极的铝离子电池体系。
实施例5
本实施例中的一种电化学人工肌肉测试装置的结构和制作过程与实施例1基本一致，在此不再对相同的部分进行说明，实施例5与实施例1的不同之处主要在于：
1)人工肌肉纤维的制备
将碳纳米管纤维的一端垂直悬挂在加捻电机上，并将另一端悬挂一定的重物(重物的质量为1-10g)，以0-200rpm的转速对碳纳米管纤维进行加捻，直到形成螺旋结构；
2)测试体系构筑
将无水氯化铝加入到尿素中，得到离子液体，并以离子液体作为电解质；将加捻后的碳纳米管纤维作为工作电极，以铝片作为对电极，使碳纳米管纤维、铝片分别与电解质接触，从而构筑两电极的铝离子电池体系。
实施例6
本实施例中的一种电化学人工肌肉测试装置的结构和制作过程与实施例1基本一致，在此不再对相同的部分进行说明，实施例6与实施例1的不同之处主要在于：
1)人工肌肉纤维的制备
将碳纳米管纤维的一端垂直悬挂在加捻电机上，并将另一端悬挂一定的重物(重物的质量为1-10g)，以0-200rpm的转速对碳纳米管纤维进行加捻，直到形成螺旋结构；
2)测试体系构筑
将锂离子的有机溶液作为电解质，将加捻后的碳纳米管纤维作为工作电极，以锂片作为对电极，使碳纳米管纤维、锂片分别与电解质接触，从而构筑两电极的铝离子电池体系。
实施例7
本实施例中的一种电化学人工肌肉测试装置的结构和制作过程与实施例1基本一致，在此不再对相同的部分进行说明，实施例7与实施例1的不同之处主要在于：
1)人工肌肉纤维的制备
将碳纳米管纤维的一端垂直悬挂在加捻电机上，并将另一端悬挂一定的重物(重物的质量为1-10g)，以0-200rpm的转速对碳纳米管纤维进行加捻，直到形成螺旋结构；
2)测试体系构筑
将锌离子溶液作为电解质，然后将加捻后的碳纳米管纤维电极为工作电极，以锌片为对电极，使碳纳米管纤维、锌片分别与电解质接触，从而构筑两电极的锌离子电池体系。
本案发明人参照实施例1中的测试方法对实施例2-7中的电化学人工肌肉体系进行了测试，测试结果与实施例1基本一致。
本发明实施例提供的一种基于铝离子电池体系的人工肌肉体系，具有收缩保持特性，即在施加电压时人工肌肉纤维收缩，在撤除电压后，人工肌肉纤维的收缩状态仍然能够得到保持，在450s内几乎无任何衰减，从而克服了现有人工肌肉纤维需要保持刺激来维持人工肌肉纤维收缩的弊端。
本发明实施例提供的一种基于铝离子电池体系的人工肌肉体系，将驱动功能和储能进行耦合，在人工肌肉纤维驱动的过程中可以将外界输入的能量进行储存，储存的能量可以为用电器进行供能，从而避免能量的浪费。
本发明实施例提供的一种基于铝离子电池体系的人工肌肉体系，制作工艺简单，可扩大批量生产，有利于实现产品化。
应当理解，上述实施例仅为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种电化学人工肌肉体系，其特征在于，包括：
工作电极，包括具有螺旋结构的导电纤维；
对电极，含有选定金属元素；
电解质，包括含有选定离子的离子液体，所述选定离子中包含所述选定金属元素；
其中，所述工作电极、对电极均与所述电解质接触，
当向工作电极和对电极施加指定电压，以对所述电化学人工肌肉体系进行充电时，所述选定离子能够嵌入所述导电纤维内，从而使所述导电纤维沿自身长度方向收缩，且当撤除向工作电极和对电极施加的指定电压时，所述选定离子能够持续嵌入所述导电纤维内，并使所述导电纤维保持收缩状态；
当使所述电化学人工肌肉体系对外放电时，所述选定离子能够自所述导电纤维内脱出，从而使所述导电纤维恢复至初始长度。
2.根据权利要求1所述的电化学人工肌肉体系，其特征在于：所述工作电极为通过对导电纤维进行加捻直至形成螺旋结构而获得。
3.根据权利要求1或2所述的电化学人工肌肉体系，其特征在于：所述具有螺旋结构的导电纤维的捻度为1000转每米-5000转每米；优选的，所述具有螺旋结构的导电纤维的直径为10μm-500μm。
4.根据权利要求1或2所述的电化学人工肌肉体系，其特征在于：所述导电纤维包括碳纳米管纤维、石墨烯纤维、石墨纤维、碳纤维中的一种或两种以上的组合。
5.根据权利要求1所述的电化学人工肌肉体系，其特征在于：所述选定离子包括AlCl4 -、锂离子、锌离子中的任意一种；优选的，所述离子液体包括EMImAlCl4离子液体或者含锂离子和/或锌离子的盐溶液。
6.根据权利要求1所述的电化学人工肌肉体系，其特征在于：所述对电极所含金属元素包括铝、锂、锌元素中的任意一种或两种以上；优选的，所述对电极的材质包括铝、锂、锌中的任意一种或两种以上金属形成的合金。
7.根据权利要求1所述的电化学人工肌肉体系，其特征在于：当撤除向工作电极和对电极施加的指定电压时，所述导电纤维能够保持收缩状态的最长时间为450s；
优选的，所述工作电极的电化学容量为20-100mAh g-1；
优选的，所述指定电压为0-2.2V。
8.一种电化学人工肌肉测试装置，其特征在于，包括：权利要求1-7中任一项所述的电化学人工肌肉体系，所述工作电极的一端固定在电极夹上；以及，
负载，与所述工作电极的另一端固定连接，且能够沿所述工作电极的长度方向对所述工作电极进行牵拉；
位移监测机构，其至少用于测量所述负载的位移。
9.根据权利要求8所述的电化学人工肌肉测试装置，其特征在于：所述位移监测机构包括位移传感器。
10.根据权利要求8所述的电化学人工肌肉测试装置，其特征在于还包括：阴极和阳极，所述阴极与所述工作电极电连接，所述阳极与所述对电极电连接，所述阴极和阳极用于与电源连接并对所述电化学人工肌肉体系充电，以及，用于与用电负载连接并对所述电化学人工肌肉体系放电。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210256161.1A CN114577870B (zh) | 2022-03-15 | 2022-03-15 | 电化学人工肌肉体系及电化学人工肌肉测试装置 |
| PCT/CN2022/137918 WO2023173839A1 (zh) | 2022-03-15 | 2022-12-09 | 电化学人工肌肉体系及电化学人工肌肉测试装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210256161.1A CN114577870B (zh) | 2022-03-15 | 2022-03-15 | 电化学人工肌肉体系及电化学人工肌肉测试装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN114577870A true CN114577870A (zh) | 2022-06-03 |
| CN114577870B CN114577870B (zh) | 2024-05-28 |
Family
ID=81774696
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202210256161.1A Active CN114577870B (zh) | 2022-03-15 | 2022-03-15 | 电化学人工肌肉体系及电化学人工肌肉测试装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN114577870B (zh) |
| WO (1) | WO2023173839A1 (zh) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115948835A (zh) * | 2022-12-28 | 2023-04-11 | 安徽工程大学 | 一种基于热驱动人工肌肉纤维材料制备缩胀纱线的工艺 |
| WO2023173840A1 (zh) * | 2022-03-15 | 2023-09-21 | 中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所 | 铝离子电池及其应用 |
| WO2023173839A1 (zh) * | 2022-03-15 | 2023-09-21 | 中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所 | 电化学人工肌肉体系及电化学人工肌肉测试装置 |
Citations (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007159222A (ja) * | 2005-12-02 | 2007-06-21 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 高分子アクチュエータ及び高分子アクチュエータにより駆動されるロボットアーム及びロボットアームを有するロボット |
| CN102204079A (zh) * | 2009-03-04 | 2011-09-28 | 松下电器产业株式会社 | 聚合物致动器 |
| US8088453B1 (en) * | 2009-01-13 | 2012-01-03 | Lenore Rasmussen | Electroactive materials and electroactive actuators that act as artificial muscle, tendon, and skin |
| JP2017101809A (ja) * | 2015-12-04 | 2017-06-08 | 国立大学法人 岡山大学 | 人工筋 |
| WO2018106941A1 (en) * | 2016-12-08 | 2018-06-14 | Lintec Of America, Inc. | Improvements in artificial muscle actuators |
| CN109216648A (zh) * | 2018-08-21 | 2019-01-15 | 中国科学院金属研究所 | 离子预嵌入二维层状材料构筑的插层电极及其制备方法和应用 |
| KR20200015222A (ko) * | 2018-08-03 | 2020-02-12 | 한양대학교 산학협력단 | 그래핀/탄소나노튜브 복합 섬유, 이의 제조방법 및 이를 이용한 전기화학적 인공 근육 |
| WO2020163228A1 (en) * | 2019-02-07 | 2020-08-13 | Board Of Regents, The University Of Texas System | Unipolar artificial muscles and methods of use thereof |
| CN111830098A (zh) * | 2020-03-24 | 2020-10-27 | 中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所 | 高响应速率的电化学驱动人工肌肉纤维的测试系统及方法 |
| CN112266494A (zh) * | 2020-09-08 | 2021-01-26 | 北京工业大学 | 一种碳纳米管纤维-离子凝胶人工肌肉及其电致动性能测试方法 |
| CN212459860U (zh) * | 2020-03-17 | 2021-02-02 | 中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所 | 用于电化学驱动的驱动测试装置 |
| CN112391831A (zh) * | 2020-08-24 | 2021-02-23 | 江苏大学 | 一种大应变快速响应的电热驱动人工肌肉的制备方法 |
| CN112680966A (zh) * | 2020-12-23 | 2021-04-20 | 中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所 | 复合纤维及其制备方法和应用 |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108365257A (zh) * | 2018-02-23 | 2018-08-03 | 山东科技大学 | 一种基于碳纳米管正极的铝离子电池及其制备方法 |
| CN112921461B (zh) * | 2019-12-05 | 2022-06-07 | 南开大学 | 可扭转的双螺旋纤维状人工肌肉及其制备方法 |
| CN111235888B (zh) * | 2020-02-03 | 2022-10-25 | 江苏大学 | 一种单极性高输出功率的电化学驱动器及制备方法 |
| CN111826765B (zh) * | 2020-03-24 | 2022-08-26 | 中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所 | 电化学驱动人工肌肉纤维及其制备方法和应用 |
| CN112285445B (zh) * | 2020-09-04 | 2022-09-16 | 江苏大学 | 一种变刚度双模式输出的人工肌肉的测试装置和方法 |
| CN114577870B (zh) * | 2022-03-15 | 2024-05-28 | 中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所 | 电化学人工肌肉体系及电化学人工肌肉测试装置 |
-
2022
- 2022-03-15 CN CN202210256161.1A patent/CN114577870B/zh active Active
- 2022-12-09 WO PCT/CN2022/137918 patent/WO2023173839A1/zh unknown
Patent Citations (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007159222A (ja) * | 2005-12-02 | 2007-06-21 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 高分子アクチュエータ及び高分子アクチュエータにより駆動されるロボットアーム及びロボットアームを有するロボット |
| US8088453B1 (en) * | 2009-01-13 | 2012-01-03 | Lenore Rasmussen | Electroactive materials and electroactive actuators that act as artificial muscle, tendon, and skin |
| CN102204079A (zh) * | 2009-03-04 | 2011-09-28 | 松下电器产业株式会社 | 聚合物致动器 |
| JP2017101809A (ja) * | 2015-12-04 | 2017-06-08 | 国立大学法人 岡山大学 | 人工筋 |
| WO2018106941A1 (en) * | 2016-12-08 | 2018-06-14 | Lintec Of America, Inc. | Improvements in artificial muscle actuators |
| KR20200015222A (ko) * | 2018-08-03 | 2020-02-12 | 한양대학교 산학협력단 | 그래핀/탄소나노튜브 복합 섬유, 이의 제조방법 및 이를 이용한 전기화학적 인공 근육 |
| CN109216648A (zh) * | 2018-08-21 | 2019-01-15 | 中国科学院金属研究所 | 离子预嵌入二维层状材料构筑的插层电极及其制备方法和应用 |
| WO2020163228A1 (en) * | 2019-02-07 | 2020-08-13 | Board Of Regents, The University Of Texas System | Unipolar artificial muscles and methods of use thereof |
| CN212459860U (zh) * | 2020-03-17 | 2021-02-02 | 中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所 | 用于电化学驱动的驱动测试装置 |
| CN111830098A (zh) * | 2020-03-24 | 2020-10-27 | 中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所 | 高响应速率的电化学驱动人工肌肉纤维的测试系统及方法 |
| CN112391831A (zh) * | 2020-08-24 | 2021-02-23 | 江苏大学 | 一种大应变快速响应的电热驱动人工肌肉的制备方法 |
| CN112266494A (zh) * | 2020-09-08 | 2021-01-26 | 北京工业大学 | 一种碳纳米管纤维-离子凝胶人工肌肉及其电致动性能测试方法 |
| CN112680966A (zh) * | 2020-12-23 | 2021-04-20 | 中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所 | 复合纤维及其制备方法和应用 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| MING REN: "Stepwise Artificial Yarn Muscles with Energy- Free Catch States Driven by Aluminum-Ion Insertion", 《ACS NANO》, vol. 16, no. 10, 19 August 2022 (2022-08-19), pages 1580 - 15861 * |
| 温烨烨: "烯碳材料在人工肌肉领域的应用进展", 《物理化学学报》, vol. 38, no. 09, 6 August 2021 (2021-08-06), pages 7 - 22 * |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2023173840A1 (zh) * | 2022-03-15 | 2023-09-21 | 中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所 | 铝离子电池及其应用 |
| WO2023173839A1 (zh) * | 2022-03-15 | 2023-09-21 | 中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所 | 电化学人工肌肉体系及电化学人工肌肉测试装置 |
| CN115948835A (zh) * | 2022-12-28 | 2023-04-11 | 安徽工程大学 | 一种基于热驱动人工肌肉纤维材料制备缩胀纱线的工艺 |
| CN115948835B (zh) * | 2022-12-28 | 2023-09-26 | 安徽工程大学 | 一种基于热驱动人工肌肉纤维材料制备缩胀纱线的工艺 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2023173839A1 (zh) | 2023-09-21 |
| CN114577870B (zh) | 2024-05-28 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN114577870A (zh) | 电化学人工肌肉体系及电化学人工肌肉测试装置 | |
| Wang et al. | A flexible fiber‐based supercapacitor–triboelectric‐nanogenerator power system for wearable electronics | |
| CN110729518B (zh) | 基于二氧化锰/石墨烯的水系锌离子电池及制备方法 | |
| Sun et al. | Integrating photovoltaic conversion and lithium ion storage into a flexible fiber | |
| CN110323074B (zh) | 一种不对称型全固态纤维状柔性超级电容器及其制备方法 | |
| CN110048174B (zh) | 一种凝胶电池电解质膜及其制备方法和应用 | |
| WO2016090977A1 (zh) | 一种锂离子电容器的新型预嵌锂方法 | |
| WO2016090963A1 (zh) | 一种锂离子电容器的制作方法及锂离子电容器 | |
| EP2041761A2 (en) | Energy storage devices and composite articles associated with the same | |
| KR20010033343A (ko) | 이중 전기층을 가진 캐패시터 | |
| CN109390559A (zh) | 一种柔性电极的制备及基于该电极的柔性储能器件 | |
| CN103700798A (zh) | 一种纤维化学储能电源及其制备方法 | |
| CN109616329B (zh) | 一种柔性纤维状自供电超级电容器及其制备方法 | |
| EP3246981B1 (en) | Metal-ion battery | |
| CN106876147A (zh) | 基于织物的自充电能量设备及其制备方法 | |
| CN109346725A (zh) | 储能器件铝负极、储能器件及其制备方法 | |
| CN109659566A (zh) | 一种用于铝离子电池的导电金属氧化物集流体涂层 | |
| TW201742304A (zh) | 金屬離子電池 | |
| Pu et al. | Grafted MXene Assisted Bifunctional Hydrogel for Stable and Highly Sensitive Self‐Powered Fibrous System | |
| US10348240B2 (en) | Fiber-shaped electric energy harvesting and storage device and method of manufacturing the same | |
| CN105355872A (zh) | 碳基锂离子电极材料制备方法 | |
| Zhao et al. | A highly flexible and self-healable rechargeable fibrous Zn–MnO 2 battery | |
| Ciocanel et al. | The challenges of achieving good electrical and mechanical properties when making structural supercapacitors | |
| CN111041602B (zh) | 一种基于杂化纤维电极的全固态超级电容器及其制备方法 | |
| CN109686595A (zh) | 一种导电碳布的活化方法及其超级电容器应用 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |