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电共轭液的应用现状: 2014年; 对电共轭液的特点及其工作原理进行了详细的描述,利用它在高压环境下能够产生射流这一现象来实现微领域上的改进与创新,重点对国外电共轭液在液态陀螺仪、仿生微手指、人工肌肉、微电机和CPU散热器中的应用概况进行了综述,指出每个应用的具体原理及实施方式。同时根据电共轭液的应用现状,提出了现阶段电共轭液的不足,即缺乏对电共轭液材料结构和性质的研究,没有从根本上解决驱动电压高的问题,但是以上几种应用指出了电共轭液及其仿生器件的发展方向,这对微器件的发展尤为重要。; 李丹朱平; 关键词：人工肌肉微电机 CPU散热器

基于聚吡咯/氧化石墨烯电极的MEMS微电容的性能研究被引量：9: 2013年; MEMS微电容具有高比容量、高储能密度和抗高过载等特点,在微电源系统、引信系统以及物联网等技术领域具有广泛的应用前景。设计制作了一种三维结构的聚吡咯/氧化石墨烯电极的MEMS微电容。该微电容由三维结构集流体、功能薄膜、凝胶电解质和BCB封装构成,其三维结构集流体是基于RIE刻蚀等微加工工艺加工实现的,而功能薄膜是通过电化学沉积工艺在集流体表面沉积聚吡咯/氧化石墨烯制备而成的,具有阻抗低、容量高、循环性能好的优点。电极的结构表征表明,聚吡咯中充分掺杂了氧化石墨烯,功能材料微观结构规整。器件电化学测试结果表明,放电电流为3mA时,MEMS微电容具有30μF的电容值,比容量达到7mF/cm2,在4000次充放电循环后,器件比容量仍保持在90%,电容量无明显衰减,具有稳定的电容性能和良好的循环性能。; 朱平霍晓涛韩高义熊继军; 关键词：MEMS 聚吡咯氧化石墨烯循环性能

硅基微结构上的聚吡咯功能薄膜均匀性研究被引量：1: 2015年; 针对聚吡咯(PPy)功能薄膜在三维微结构上很难均匀电沉积,易出现MEMS超级电容器阴阳极黏连、接触等失效现象,通过控制吡咯(Py)单体与苯磺酸钠(BSNa)溶液的配比与循环伏安扫描速度,探索PPy功能薄膜在三维微结构上的均匀沉积方法。研究表明:当Py与BSNa摩尔比为1∶2,氧化石墨烯(GO)质量分数为0.4%时,以20 mV/s的扫描速度扫描56圈,制备出均匀致密的PPy功能薄膜。SEM测试表明:PPy功能薄膜具有良好的均匀性;恒流充放电测试表明:MEMS超级电容器具有良好的快速充放电特点。因此,本研究使三维硅基微结构上的功能薄膜均匀性得到明显改善,缓解了器件的阴阳极接触失效问题。; 朱平蔡婷任重熊继军; 关键词：均匀性

MEMS超级电容器膜电极材料的表面改性被引量：3: 2015年; 为了改善MEMS超级电容器膜电极的致密性,通过在聚吡咯(PPy)中引入苯磺酸钠(BSNa)和氧化石墨烯(GO)表面改性功能薄膜,实现聚吡咯薄膜在MEMS超级电容器三维微结构上的均匀沉积.借助扫描电镜(SEM)、循环伏安测试(CV)、交流阻抗谱测试(EIS)、恒流充放电测试(CP)等手段对表面改性后的样品进行电化学性能测试.结果表明:当吡咯单体(Py)与BSNa摩尔比为1∶2,GO含量为0.4%时,在-0.4~1.0 V电压范围内,以100 m V/s速率扫描56圈,PPy薄膜的致密性最佳;表面改性可以在很大程度上减轻PPy颗粒的团聚,使得聚合后的PPy分子链排布紧密,形成了规整的网状立体结构;在放电电流为2 m A时,比容量可以达到13.3 m F/cm2,MEMS超级电容器的电化学性能得到改善.; 朱平蔡婷; 关键词：聚吡咯氧化石墨烯表面改性致密性

MEMS超级电容器用聚吡咯/炭材料复合膜电极的制备及其性能被引量：8: 2013年; 采用电化学沉积工艺,在MEMS超级电容器的三维结构集流体上制备出聚吡咯(PPy)、聚吡咯/碳纳米管(PPy/CNT)、聚吡咯/石墨烯(PPy/GR)三种类型的膜电极。采用SEM对三种膜电极进行形貌观察,采用循环伏安、交流阻抗、恒电流充放电和循环充放电研究三种膜电极的电化学电容性能。结果表明,复合电极的微观结构稳定,复合薄膜和集流体之间的结合力大;基于三种膜电极的MEMS超级电容器电容量依次增大,阻抗依次减小,放电电流为1 mA时,比电容分别达到7.0、8.0、8.3 mF/cm2,经过5 000次恒流充放电循环后,电容器的比电容分别保持了原来的72.9%、85.0%和89.2%。在PPy电极中引入CNT或GR后,MEMS超级电容器的电化学和膜电极结构稳定性可得到明显改善。; 霍晓涛朱平韩高义熊继军; 关键词：MEMS 超级电容器聚吡咯

电共轭液的制备: 2014年; 电共轭液是一种智能液体,当两电极接上直流高压,电极之间将形成非均匀电场,在非均匀电场的作用下,电共轭液从阳极流向阴极,产生射流.但是驱动电压过高,限制了它的应用.介绍了电共轭液的制备方法,它是由分子末端带烷基的酯类化合物、含5～10个碳原子的烃基化合物以及添加剂组成;它在25℃的动力黏度在2.5 ×10-1～7.5·10-1Pa·s之间变化;导电率在5.5×10-10～2.0×10-6S/m之间变化,性质稳定、均匀、较低大幅度地降低了驱动电压,其驱动电压在4～5.5 kV,腐蚀程度小于0.046 mg/cm2,可用于多种领域,特别是仿生微手指、人工肌肉、液态陀螺仪等.; 李丹朱平; 关键词：射流导电率驱动电压

微型超级电容器PPy/GO-RuO_2复合膜电极的制备与电化学性能被引量：4: 2015年; 为了解决氧化钌(RuO2)沉积电位过高,难以在三维微结构金属集流体上直接沉积的问题,提出采用分步电沉积方法在微三维结构镍(Ni)集流体上制备RuO2复合膜电极,即先在三维微结构Ni集流体上沉积聚吡咯/氧化石墨烯(PPy/GO)薄膜作为基底,经热处理后,在基底上二次沉积出RuO2颗粒,最后再对RuO2复合薄膜进行二次热处理。扫描电子显微镜(SEM)观察显示,随着热处理温度的升高,薄膜表面多孔结构增多,达到了提高膜电极结构孔隙分布的目的。能量分散谱(EDS)和X射线光电子能谱分析(XPS)表明,薄膜中无定形RuO2·x H2O的存在保证了膜电极的大比容量。电化学性能测试结果表明,经105℃处理后的膜电极电化学性能最佳,比电容为28.5 m F/cm2,能量密度为0.04 Wh/m2,功率密度为14.25 W/m2。采用分步电沉积方法制备出的RuO2复合薄膜是一种良好的MEMS超级电容器电极材料。; 朱平蔡婷韩高义熊继军

基于电共轭液的人工肌肉及微手指研究被引量：3: 2013年; 总结了几种传统人工肌肉的工作原理、特点及其在机器人驱动中的应用现状,分析了面向机器人驱动的传统人工肌肉技术的不足。在描述电共轭液的性能特性基础上,指出基于电共轭液的人工肌肉及微手指不仅在电能到机械能的转化过程中表现出显著的能量转换效率和高灵敏度等性能优点,而且与天然肌肉的驱动原理极其相似,在智能化的机器人驱动方面更具发展潜力。在此基础上,回顾了基于电共轭液的人工肌肉和微手指的研究进展,提出材料研究、作用机理和驱动电压低压化是基于电共轭液的仿生器件研究亟需解决的问题,以及未来的发展趋势及应用前景。; 朱平薛晨阳; 关键词：机器人技术仿生人工肌肉

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山西省自然科学基金(2012011010-2)