SI 28
Tekstilec, 2024, 67 (Priloga 1), SI 28–28
ARIS projekt, št. J2-50087: Izdelava visokokapacitivne 
elektropredene vlaknovine za fleksibilen 
superkondenzator
Pri triletnem temeljnem projektu J2-50087, ki smo 
ga v letu 2023 pridobili na Univerzi v Mariboru, Fa-
kulteti za strojništvo (Inštitut za inženirske materiale 
in oblikovanje), in ki ga financira Javna agencija za 
raziskovalno in inovacijsko dejavnost Republike 
Slovenije (ARIS), sodeluje še Fakulteta za elektro-
tehniko, računalništvo in informatiko (Inštitut za 
avtomatiko) Univerze v Mariboru.
V zadnjem času postaja tehnologija čedalje bolj 
mobilna, zato je naslednji korak integracija naprav 
in naprednih funkcionalnosti v tekstilni material, ki 
dobiva ključno vlogo na področju nosljive elektroni-
ke, od zbiranja in shranjevanja energije, zaznavanja 
gibanja, do spremljanja zdravstvenega stanja v real-
nem času, osebnega uravnavanja toplote itd. Ker je 
tekstilni material razmeroma mehak, lahek in fleksi-
bilen, bi morale biti takšne tudi komponente pamet-
nega oblačila, vključno z virom napajanja. Tako se 
številne raziskave osredinjajo na razvoj fleksibilnih 
superkondenzatorjev z visoko kapacitivnostjo za 
shranjevanje energije (napajanje nosljive elektroni-
ke) zaradi njihove visoke gostote moči, hitre stopnje 
polnjenja/praznjenja in dolgega življenjskega cikla. 
Kljub temu je izdelava zelo fleksibilne in lahke elek-
trode z vrhunsko elektrokemijsko zmogljivostjo, ki 
bi neprekinjeno delovala daljši čas, še vedno velik 
tehnološki izziv. Po drugi strani pa ostaja izziv, kako 
uravnotežiti novo funkcionalnost z osnovnimi last-
nostmi tekstilnega materiala.
Tako je glavni cilj projekta izdelati elektroprevo-
dno in visokokapacitivno elektropredeno vlaknovi-
no na osnovi vlaknovine z vljučenimi 2-D karbidi 
prehodnih kovin, ki bo služila kot fleksibilna elek-
troda v simetričnem superkondenzatorju (SC), ob 
upoštevanju okolju prijaznega, trajnostnega pristo-
pa. Poleg tega bodo ovrednotene nekatere dodatne 
funkcionalnosti, npr. vodoodbojnost in zaviranje 
gorenja, kar bo razširilo obseg uporabe elektropre-
dene vlaknovine, razvite na novo.
Glavni izziv sta pri projektu ˝zelena˝ sinteza 2-D 
karbidov prehodnih kovin (slika 1) z ustrezno struk-
turo, velikostjo in lastnostmi in priprava stabilne 
homogene raztopine za elektropredenje visokoelek-
troprevodne vlaknovine ob maksimalnem dodatku 
sintetiziranih delcev, ne da bi s tem poslabšali njeno 
fleksibilnost. Poleg tega se fleksibilne elektrode na 
osnovi vlaken pogosto razgradijo zaradi delovanja 
mehanskih sil, visoke temperature in detergenta/
vode med večkratnim pranjem ali dolgotrajnim 
nošenjem. Posledično superkondenzator izgubi že-
leno kapacitivnost. Zato bomo posebno pozornost 
namenili izbiri ustreznega hidrofobnega končnega 
premaza glede na njegovo adhezijo, transparentnost, 
ceno, majhen vpliv na okolje, visoko obstojnost pri 
pranju, odpornost proti obrabi itd.
Slika 1: Sintetiziran anorganski delec
Pripravila: doc. dr. Alenka Ojstršek, vodja projekta