400-003-5559
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要點三：力學-電化學雙場耦合下結構電容的性能表現
圖中結構電容和傳統CFRP的圖A三點彎曲（插圖：測試示意圖）和圖B剪切強度（插圖：試驗示意圖）測試結果對比；對結構電容力學-電化學雙場耦合測試中的圖C電化學三點彎曲試驗和圖D電化學拉伸測試（插圖：測試示意圖）的CV結果
圖A結構電容的電化學拉伸疲勞測量（同時進行GCD測試和動態疲勞拉伸測試）；圖B為圖A中黃色區域的GCD曲線和循環載荷曲線。
考慮到如果將碳纖維復合材料結構電容應用到實際中，其工況應該多為在受外力載荷的同時仍能提供儲能能力。因此，探究外力對器件電化學性能的影響是很有必要的。本文采用了三種力學-電化學雙場耦合測試場景，在施加外部機械載荷的同時對結構電容進行電化學性能測試。實驗結果表明，無論在靜態恒定載荷下（電化學-拉伸測試及電化學-三點彎曲測試），還是在動態疲勞載荷下（電化學-疲勞拉伸測試），結構電容器都表現了非常穩定的電化學行為。
雖然文中的碳纖維復合材料結構超級電容器實現了機械負載與電化學儲能相結合，但不可忽視的是其電化學性能與現有的液態電解質超級電容器還有很大差距。在未來的發展中，應在保證力學性能的同時，大幅度提高儲能能力。總之，碳纖維復合材料結構超級電容器的概念具有廣闊的工程應用前景，并且值得進一步發展。這也為碳纖維復合材料的發展與應用拓寬了道路。
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