全新纤维学彭慧胜9787030686633

前言

章 绪论 1

1.1 纤维材料的发展 1

1.1.1 纤维材料的历史 1

1.1.2 纤维材料的特征 1

1.2 器件简介 2

1.2.1 器件的发展历史 2

1.2.2 器件的发展趋势 3

1.3 传统平面器件的挑战 4

1.4 纤维器件的发展 4

1.4.1 纤维器件的历史 4

1.4.2 纤维器件的特征 4

1.4.3 纤维器件的分类 5

1.4.4 纤维器件的能 5

1.4.5 纤维器件的应用 8

1.4.6 总结 10

参考文献 10

第2章 纤维电极 13

2.1 引言 13

2.2 金属纤维电极 14

2.2.1 铜导线和铝导线 14

2.2.2 不锈钢导线 15

2.. 钛丝 15

2.2.4 金属纤维电极 17

. 碳基纤维电极 18

..1 碳纳米管纤维 18

..2 石墨烯纤维 36

.. 碳纤维 40

2.4 高分子纤维电极 40

2.5 总结 41

参考文献 41

第3章 纤维器件中的电荷分离与传输机制 48

3.1 引言 48

3.1.1 染料敏化太阳能电池 48

3.1.2 聚合物太阳能电池 49

3.1.3 钙钛矿电池 51

3.2 纤维器件中的电荷分离机制 51

3.2.1 纤维能源器件的结构 52

3.2.2 纤维能源器件的界面 53

3.3 纤维器件中的电荷传输机制 55

3.3.1 传输机制 55

3.3.2 离子传输机制 58

3.4 纤维器件结构参数对其电荷分离与传输过程的影响规律 60

3.5 小结与展望 62

参考文献 62

第4章 纤维染料敏化太阳能电池 65

4.1 染料敏化太阳能电池概述 65

4.1.1 工作原理 66

4.1.2 材料 72

4.1.3 表征 75

4.1.4 小结 75

4.2 纤维染料敏化太阳能电池概述 76

4.3 缠绕结构的纤维染料敏化太阳能电池 78

4.3.1 工作电极 79

4.3.2 对电极 82

4.3.3 电解质 88

4.4 同轴结构的纤维染料敏化太阳能电池 91

4.5 交织结构的染料敏化太阳能电池织物 93

4.6 多功能的纤维染料敏化太阳能电池 95

4.7 小结与展望 98

参考文献 98

第5章 纤维聚合物太阳能电池 102

5.1 聚合物太阳能电池概述 102

5.1.1 工作原理 102

5.1.2 器件结构 104

5.1.3 材料 105

5.1.4 表征 107

5.1.5 总结 109

5.2 纤维聚合物太阳能电池概述 109

5.2.1 缠绕结构的纤维聚合物太阳能电池 109

5.2.2 同轴结构的纤维聚合物太阳能电池 110

5.3 基于碳纳米管的纤维聚合物太阳能电池 111

5.4 基于交织结构的聚合物太阳能电池织物 116

5.5 展望 120

参考文献 121

第6章 纤维钙钛矿太阳能电池 124

6.1 钙钛矿太阳能电池概述 124

6.1.1 工作原理 125

6.1.2 器件结构 126

6.1.3 材料 127

6.1.4 小结 128

6.2 柔钙钛矿太阳能电池 128

6.3 纤维钙钛矿太阳能电池 131

6.3.1 制备工艺 131

6.3.2 宽温度范围工作的纤维钙钛矿太阳能电池 137

6.3.3 可拉伸纤维钙钛矿太阳能电池 140

6.4 小结与展望 142

参考文献 142

第7章 纤维电容器 145

7.1 电容器概述 145

7.1.1 储能机理 146

7.1.2 电极材料 148

7.1.3 电解质 152

7.2 纤维电容器 153

7.2.1 概述 153

7.2.2 器件结构 154

7.. 制备方法 156

7.3 高能纤维电容器 159

7.3.1 对称纤维电容器 160

7.3.2 非对称纤维电容器 164

7.4 多功能纤维电容器 165

7.4.1 可拉伸纤维电容器 165

7.4.2 电致变色纤维电容器 167

7.4.3 自愈合纤维电容器 168

7.4.4 形状记忆纤维电容器 168

7.4.5 荧光纤维电容器 170

7.5 展望 171

参考文献 171

第8章 纤维电化学电池 174

8.1 电化学电池概述 174

8.1.1 电池的组成 174

8.1.2 电池的分类 175

8.1.3 电池的工作原理 177

8.2 纤维锂离子电池 178

8.2.1 纤维碳纳米管/二氧化锰正极 179

8.2.2 碳纳米管/硅复合纤维负极 181

8.. 纤维锰酸锂/硅电池 184

8.2.4 纤维锰酸锂/钛酸锂电池 188

8.3 纤维金属-空气电池 195

8.3.1 纤维锂-空气电池 195

8.3.2 纤维锌-空气电池 199

8.3.3 纤维铝-空气电池 200

8.3.4 纤维锂-二氧化碳电池 202

8.4 纤维水系电池 206

8.4.1 纤维水系锂离子电池 207

8.4.2 纤维水系锌离子电池 209

8.5 纤维电化学电池 211

8.5.1 纤维锂硫电池 211

8.5.2 纤维镍铋电池 216

参考文献 220

第9章 纤维发光器件 226

9.1 发光机理概述 226

9.2 发光器件的能参数 227

9.2.1 发光亮度 227

9.2.2 发光光谱 227

9.. 色度 228

9.2.4 伏安特曲线和亮度电压曲线 228

9.2.5 电致发光效率 228

9.2.6 应变亮度和频率亮度曲线 229

9.3 纤维有机发光二极管 229

9.3.1 概述 229

9.3.2 工作机理 229

9.3.3 结构 1

9.3.4 材料 1

9.3.5 OLED加工技术 4

9.3.6 纤维OLED 5

9.4 纤维聚合物发光电化学池

9.4.1 概述

9.4.2 工作原理

9.4.3 器件结构

9.4.4 纤维PLEC

9.5 无机发光器件 243

9.5.1 基于ZnS的发光材料 244

9.5.2 力致发光纤维 245

9.5.3 交流电致发光纤维 249

9.6 展望 256

参考文献 257

0章 纤维传感器 261

10.1 柔传器概述 261

10.1.1 柔传器的发展历程 261

10.1.2 柔物理传感器 263

10.1.3 柔化学传感器 266

10.2 纤维物理传感器 268

10.2.1 纤维应变和压力传感器 268

10.2.2 紫外线纤维传感器 276

10.. 温度纤维传感器 277

10.2.4 纤维神经电极 279

10.3 纤维化学传感器 280

10.3.1 可穿戴纤维化学传感器检测汗液中的分析物 281

10.3.2 可植入纤维化学传感器监测肿瘤和血液中的分析物 284

10.3.3 可植入纤维化学传感器监测脑内化学物质 287

10.3.4 可植入有机电化学晶体管监测脑内化学物质 290

10.4 展望 292

参考文献 293

1章 纤维忆阻器 296

11.1 忆阻器概述 296

11.1.1 忆阻器的发展历程 297

11.1.2 器件结构 299

11.1.3 工作原理 299

11.1.4 材料 302

11.2 纤维忆阻器的结构、应用 303

11.2.1 纤维忆阻器的构建方法 303

11.2.2 纤维忆阻器的能 306

11.. 纤维忆阻器的应用 308

11.3 小结和展望 309

参考文献 310

2章 新型纤维器件 313

12.1 纤维通信器件 313

12.1.1 通信器件概述 313

12.1.2 发展历史 313

12.1.3 辐机理 314

12.1.4 分类 315

12.1.5 结构 315

12.1.6 纤维通信器件的关键参数 316

12.1.7 影响因素 317

12.1.8 纤维通信器件的构造 318

12.1.9 纤维通信器件的应用 319

12.1.10 纤维光通信器件 321

12.2 植入式肿瘤治疗纤维器件 321

1. 小结与展望 322

参考文献 322

3章 纤维器件的连续制备 325

13.1 概述 325

13.2 平面器件的规模化制备技术 326

13.3 纤维电极的连续制备技术 328

13.3.1 金属基纤维电极 328

13.3.2 碳基纤维电极 330

13.3.3 聚合物纤维电极 332

13.4 纤维器件的连续制备方法 333

13.4.1 涂覆法 333

13.4.2 湿法纺丝 336

13.4.3 热拉伸法 337

13.4.4 加捻 338

13.4.5 3D打印 339

13.5 连续编织与纤维器件集成 340

13.6 小结与展望 343

参考文献 344

4章 纤维集成器件 347

14.1 集成器件概述 347

14.1.1 一体化器件 347

14.1.2 组装器件 349

14.2 纤维集成器件概述 351

14.2.1 太阳能电池和电容器的集成器件 351

14.2.2 太阳能电池和锂离子电池的集成器件 355

14.. 锂离子电池和电容器的集成器件 356

14.2.4 可拉伸纤维集成器件 358

14.3 小结与展望 359

参考文献 359

5章 纤维器件的封装 361

15.1 封装材料概述 361

15.1.1 封装材料的功能和要求 362

15.1.2 不同封装材料的特 363

15.1.3 封装方法 368

15.2 纤维器件的封装技术 369

15.2.1 纤维发光器件的封装材料 369

15.2.2 纤维锂离子电池的封装材料 369

15.3 纤维器件的封装方法 371

15.3.1 纤维发光器件的封装方法 371

15.3.2 纤维锂离子电池的封装方法 374

15.4 总结 374

参考文献 374

6章 智能织物 376

16.1 智能织物概述 376

16.2 光伏织物 378

16.2.1 染料敏化太阳能电池织物 378

16.2.2 聚合物太阳能电池织物 382

16.. 钙钛矿太阳能电池织物 385

16.3.2 电化学电池织物 394

16.4 多功能织物 395

16.4.1 发光织物 396

16.4.2 传感织物 398

16.4.3 集成织物 399

16.5 展望 401

参考文献 401

7章 总结与展望 404

17.1 优势 404

17.1.1 的柔 404

17.1.2 高度微型化 404

17.1.3 可编织 404

17.1.4 良好的耐磨 405

17.1.5 可植入 405

17.1.6 高效的连续制备方法 405

17.1.7 405

17.2 应用 405

17.2.1 便携式和微型产品 406

17.2.2 户外运动 406

17.. 穿戴式和植入式应用 407

17.3 挑战与未来方向 407

17.3.1 制备高能纤维电极 407

17.3.2 提升纤维器件关键能 408

17.3.3 提高稳定 408

17.3.4 实现高安全 408

17.3.5 规模化生产 408

参考文献 409