中國儲能網(wǎng)訊：近日，中科院蘇州納米所輕量化實驗室張其沖等與南京大學姚亞剛團隊合作在國際材料科學領域頂尖期刊Materials Science and Engineering: R: Reports發(fā)表題為Roadmap for Flexible Solid-State Aqueous Batteries: From Materials Engineering and Architectures Design to Mechanical Characterizations的綜述文章。
隨著科技的進步，高柔性、便捷和輕薄的柔性可穿戴電子設備是電子產(chǎn)品發(fā)展的主流方向。為了實現(xiàn)整個設備的可穿戴性，需要開發(fā)相匹配的高柔性、輕質(zhì)量及小體積的供能器件。水系電池，顧名思義采用水作為電解質(zhì)溶劑，可從根本上解決易燃有機電解質(zhì)引起的安全問題，避免有機體系嚴格的制造條件、昂貴的電解質(zhì)成本，并且從根本上改善了電池體系的快充特性。柔性固態(tài)水系電池以其能量密度高、安全性好、成本低等獨特的優(yōu)點，是柔性可穿戴電子設備的理想供能器件。如圖1所示，國內(nèi)外科研工作者對在柔性電極材料的制備、器件結構的設計和柔性表征進行了大量的研究，促進了柔性固態(tài)水系電池的快速發(fā)展。
圖1 柔性儲能器件的表征儀器及方法
該綜述從電極的柔性化、電解質(zhì)的固態(tài)化、器件結構和機械柔性的表征等方面系統(tǒng)的介紹和分析了柔性固態(tài)水系電池。如圖2所示，首先分析了柔性固態(tài)水系電池的器件結構（平面三明治結構、平面插齒結構和纖維狀結構）及設計原則，詳細介紹了機械柔性的表征儀器和測試參數(shù)。隨后，重點介紹不同離子柔性固態(tài)水系電池的最新研究進展。最后，對柔性固態(tài)水系電池目前存在的挑戰(zhàn)進行了闡述，并從能量密度、穩(wěn)定性、儲能機理、導電性、多功能性、測試標準、可穿戴性和大規(guī)模制備等方向對未來的發(fā)展進行展望。
圖2 柔性儲能器件的研究內(nèi)容及展望
安陽師范學院的青年教師李朝威博士和東南大學-蘇州納米所聯(lián)合培養(yǎng)博士后李雷博士是該綜述的第一作者，中科院蘇州納米所的張其沖項目研究員和南京大學的姚亞剛教授為通訊作者。
