AEM:一种可清洗、可伸缩的Zn-MnO2充电电池
Nanoyu Nanoyu 2021-11-30


随着不断涌现出的柔性和可伸缩电子器件应用,集成具有成本效益的内置储能器件的需求变得越来越明显,这些器件能够承受变形,同时保持性能和安全性。特别是,可伸缩电池在可穿戴设备、电子皮肤、应变传感器和植入式医疗设备等供电系统方面吸引了人们极大的兴趣。

近日,不列颠哥伦比亚大学John D. W. Madden报道了开发了一种可拉伸的Zn/MnO2电池,其在弯曲、扭曲、拉伸和洗涤的情况下表现出了坚固的性能。

文章要点

1电池电化学和机械稳定性的关键是使用聚(苯乙烯–异丁烯–苯乙烯) (SIBS)弹性体作为密封剂、膜分离剂和粘结剂,这有利于组件的热或溶剂诱导粘合。

2该电池包括:1)由炭黑/碳纳米纤维/SIBS复合材料制成的集电器,即使在100%应变下进行多次拉伸循环也具有良好的导电性;2)具有良好离子导电性的高度可伸缩和离子导电的多孔SIBS隔膜;3)含有活性材料(Zn和MnO2)/炭黑/SIBS的正负极复合材料;4)使电池能够在常温下保持工作两年并经得起洗涤的SIBS包装层。

3所得电池活性材料的容量为160 mAh g−1。电池在经过150次100%应变循环后功能完全正常,可以清洗,甚至可以用作检测机械载荷(弯曲、拉伸)的传感器。此外,SIBS可以类似地应用于其他可伸缩电化学储能器件,包括锂离子电池和超级电容器,以用于柔性和可伸缩性占据重要地位的应用。

 

参考文献

Tan N. Nguyen, et al, Washable and Stretchable Zn–MnO2 Rechargeable Cell, Adv. Energy Mater. 2021

DOI: 10.1002/aenm.202103148

https://doi.org/10.1002/aenm.202103148


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