Small Methods:柔性金属-空气二次电池的发展、挑战及展望

随着电子技术的快速进步,越来越多的电子设备正在向着轻薄化、柔性化和可穿戴的方向发展。近年来,围绕柔性储能设备展开了一系列的工作,并且取得了重要的进展。然而,这些柔性储能设备相对较低的理论能量密度限制其在柔性电子产品中的进一步应用。因此,发展具更高理论能量密度的柔性储能设备具有重要意义。金属空气二次电池由于其远高于目前锂离子电池的理论能量密度,被认为是将来最具有前景的储能装置,开发柔性金属空气二次电池对提高柔性和可穿戴电子设备的性能具有重要的科学意义和实用价值。然而,开发柔性金属空气二次电池的开发还面临着一系列科学和技术上的难题。首先,作为电池的主要组成部分电芯,必须满足柔性这一特征,这就要求电极既要满足电化学需求,又要具有一定的机械强度;另外,电池在处于各种弯曲、扭曲以及拉伸的情况下还需解决电解质泄露的问题。其次,电池的外包装材料同样需要具有柔性特性,此外还需与电芯材料相匹配。最后,为了实现其在柔性电子器件上的应用以及体现其高能量密度这一特点,柔性金属空气二次电池在组装方式还需多方面的考虑。

针对以上问题,中科院长春应化所张新波研究员课题组与郑州大学李中军教授课题组合作的综述文章“Flexible Metal-Air Batteries: Progress, Challenges, and Perspectives”日前在国际期刊Small Methods上发表,详尽总结了柔性金属空气二次电池领域电极的设计、电解质的开发以及电池的组装等面临的问题,并对当前所面临的挑战以及未来的发展方向进行了探讨和展望。

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