【国家标准】 纳米技术 柔性纳米储能器件弯曲测试方法

ICS 07.120 CCS K 82 GB 中华人民共和国国家标准 GB/T 42471—2023 纳米技术 柔性纳米储能器件弯曲测试方法 Nanotechnologies Bending test of flexible energy storage nanodevices 2023-03-17 发布 国家市场监督管理总局 国家标准化管理委员会 发布 2023-10-01 实施 前言 本文件按照GB/T 1.1—2020《标准化工作导则 第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。 请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。 本文件由中国科学院提出。 本文件由全国纳米技术标准化技术委员会（SAC/TC279）归口。 本文件起草单位：国家纳米科学中心、深圳市德方纳米科技股份有限公司。 本文件主要起草人：毛立娟、魏志祥、吴海平、闫晓英、王远航、孙言、邱志平。 引言 电子设备的柔性便携化带来很多便利，而传统储能器件较为刚性，无法与现代柔性电子设备集成，因此基于纳米材料或纳米技术制造的柔性纳米储能器件应运而生。 通过选用纳米材料基材（如碳纳米管、石墨烯、碳纤维、低维纳米结构材料及相应复合材料等），并结合纳米结构活性物质，柔性纳米储能器件可在获取储能优势的基础上提高器件柔性，实现全柔性集成电子系统。 柔性纳米储能器件的应用领域和使用寿命取决于柔性形变时储能性能的可靠性，柔性是其重要评估指标。在弯曲条件下监控储能性能变化，是评估其柔性的常用方法。 然而，目前弯曲测试的具体过程和评估参数并不统一，不利于柔性纳米储能器件的准确评估和相互比较，因此建立统一测试标准具有重要意义。 1 范围 本文件描述了柔性纳米储能器件弯曲性能的测试方法。 本文件适用于评估可反复弯曲形变的柔性纳米储能器件的弯曲性能。 2 规范性引用文件 下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。 GB/T 30544.1 纳米科技术语 第1部分：核心术语 GB/T 30544.4 纳米科技术语 第4部分：纳米结构材料 3 术语和定义 GB/T 30544.1、GB/T 30544.4界定的以及下列术语和定义适用于本文件。 3.1 柔性纳米储能器件 基于纳米材料或纳米技术制造而成，在反复弯曲、扭曲等形变条件下可维持工作的储能器件。 3.2 弯曲应变 由于弯曲引发的，表示柔性纳米储能器件弯曲形变程度的器件外/内表面层长度变化率。 3.3 弯曲测试 控制弯曲半径和弯曲角度，使柔性纳米储能器件经历一定程度的反复弯曲应变后，观察其储能性能保持情况的测试。 3.4 弯曲角度 柔性纳米储能器件两端沿弯曲方向变化的角度。 注：弯曲角度是通过待测器件与弯曲模具两个末端接触点的切线交汇形成的外角，也等于两末端接触点与弯曲模具圆心连线形成的夹角。 3.5 弯曲次数 柔性纳米储能器件完成一个弯曲循环的次数。 注：一个弯曲循环是指待测器件从初始状态→弯曲状态→初始状态的过程。 3.6 弯曲高度 柔性纳米储能器件中含有电极材料部分的两端在竖直方向的高度。 3.7 弯曲距离 柔性纳米储能器件中含有电极材料部分的两端在水平方向的距离。 3.8 柔性纳米储能器件厚度 柔性纳米储能器件中含有电极材料部分的厚度。 注：排除极耳焊接和封装边缘等不含电极材料的位置；对于厚度不均一结构取最大厚度。 3.9 容量保持率 在规定试验条件和方法下，柔性纳米储能器件充电容量或放电容量与初始容量的比值。 注：容量保持率用百分数表示。 来源：GB/T 36276—2018（有修改） 4 原理 柔性纳米储能器件在弯曲时内部产生应变，当应变超过材料临界承受值时，器件内部结构可能发生断裂或层间剥离，从而导致存储容量、开路电压等储能性能发生显著变化。 因此，通过测试弯曲形变前后器件的储能性能变化来评估其柔性与可靠性。