中国书法与柔性锂空气电池

中国书法与柔性锂空气电池

中国书法与柔性锂空气电池

柔性电子产品因具有独特的柔性/延展性等优点在信息、能源、医疗、国防等领域具有广泛应用前景。储能器件是柔性电子产品的核心部件,开发高性能柔性储能器件是柔性电子产品广泛应用的关键之一。近来年,柔性锂离子电池和柔性超级电容器等研究已成为能源储存与转化领域研究的热点,各种原型器件或产品已陆续出现。然而,这些柔性储能器件相对较低的理论能量密度有可能限制其在柔性电子产品中的进一步应用,发展具更高理论能量密度的柔性电池具有重要意义。

锂空气电池因具很高的理论能量密度,约为目前锂离子电池能量密度的十倍以上,有望解决现有柔性储能器件能量密度低的难题。然而,目前锂空气电池还正处在发展的初期阶段,电池的组装仍严重依赖不锈钢外壳/模具,极大制约了锂空电池超高能量密度的实现,也阻碍了其在柔性电子器件上的应用。

为了尝试解决上述问题,中国科学院长春应用化学研究所张新波研究员课题组受中国传统书法艺术的启发,直接将用毛笔书写后的纸张做为空气正极,设计并组装了轻型、柔性且可折叠的锂空气电池。组装该电池的纸空气正极具有良好的柔性,即使在弯折了1000次后仍能够正常运行。用毛笔书写后的纸张做为空气正极组装的超薄可折叠的锂空气电池虽然总重量不到2克,却能工作超过100小时。该研究不但为锂空气电池的组装提供了一种新的方案,也为具超高能量密度的锂空气电池应用于柔性电子器件提供了可能性。相关成果发表在近期出版的Advanced Materials上,并被Nature亮点报道