本報訊(記者刁雯蕙)近日,哈爾濱工業大學(深圳)理學院教授何思斯團隊開發出一種高性能、長壽命柔性全聚合物水系電池。相關研究成果發表于《自然-通訊》。
傳統商業鋰離子電池存在剛性結構難以滿足柔性需求的弊端,且具有熱失控和有機電解液泄漏等安全風險。因此,急需開發安全、柔性的高性能電池,適應各種柔性可穿戴設備的用電需求。 柔性全聚合物水系電池因具有本征安全和柔性的優勢,成為替代鋰電池的理想選擇。然而這種電池仍面臨電壓窗口限制,導致出現能量密度低、聚合物電極穩定性差、電極與電解質作用機制不明等問題。 為解決這些問題,研究團隊基于聚苯胺開發出一種全新的柔性全聚合物水系電池。他們采用環境友好的聚合物——水系電解液,實現了聚苯胺在水系電解液中作為負極材料的應用,并驗證了其作為對稱電極的可行性,從而簡化了電池的結構設計,成功實現了高性能、長壽命的柔性全聚合物水系電池。 這種柔性全聚合物水系電池具有優異的加工性,可以滿足纖維狀和平面柔性器件的制備需求以及多樣化場景應用。該電池在保證優異電性能的同時,還展現出高度的柔性與形變穩定性。未來,這項技術有望推動可持續柔性儲能領域的發展。 相關論文信息: https://doi.org/10.1038/s41467-024-53804-2 |