柔性锌离子电池最近的进展
近年来,人造电子皮肤、可植入医疗设备和消费电子等柔性电子设备得到了快速发展,这就需要柔性储能器件具有相应的灵活性和超薄安全性。然而,目前储能器件的厚度过厚、硬度过大,以及传统锂离子电池的不安全性阻碍了可穿戴电子设备的进一步发展。锌离子电池具有低氧化还原电位,金属锌阳极的理论体积容量高,安全性高,储量丰富等优点。因此,发展柔性锌离子电池是一种很有前途的解决方法。
最近,香港城市大学支春义教授课题组总结了柔性锌离子电池中柔性集流体、柔性电极材料和柔性电解质的研究进展。同时,详细介绍了柔性锌离子电池在各种实际环境中的应用场景,包括但不限于柔性锌离子电池的机械性能、低温性能、自修复性能、极端环境应用以及智能转换等性能,并总结了相应的柔性锌离子电池的电化学性能。
图1. 柔性锌离子电池的不同实际应用场景。
目前柔性锌离子电池发展势头迅猛,但是仍然与商业化标准存在不小的差距。因此,提出柔性锌离子电池面临的困境与未来发展方向是必要的。
首先要注意的是,高性能柔性集流体和柔性电极材料的研究仍然不够充足,因此科研工作者在未来需要在此方向上进一步挖掘和钻研;其次,尽管柔性电解质的研究十分广泛,但是具有宽电压窗口的柔性电解质研究却乏善可陈,而柔性储能器件需要实现更高的能量密度,宽电压窗口的柔性电解质必不可少,因此,这也是需要科学家们潜心研究的方向。
Recently advances in flexible zinc ion batteries
Chuan Li, Pei Li, Shuo Yang, Chunyi Zhi
J. Semicond. 2021, 42(10): 101603
doi:?10.1088/1674-4926/42/10/101603
Full Text: http://www.jos.ac.cn/article/doi/10.1088/1674-4926/42/10/101603?pageType=en