Small:柔性锌-空气电池中自支撑空气电极的设计与应用

柔性电子器件的发展推动了对高能量密度、长寿命以及安全的柔性电池的开发。其中,柔性的可充电锌-空气电池因其较高的理论能量密度、良好的安全性与环境友好性而受到关注。其空气电极的合理设计对提升电池整体性能和稳定性至关重要。柔性的自支撑空气电极有利于保持机械形变下电催化剂与空气扩散层间的电子/物质传输,保证机械形变时的电池性能。而这种自支撑结构对合成过程中的活性组分调控与传输网络设计提出了新的挑战。

山东大学张进涛教授和研究生杨茅茂近日在Small上综述了自支撑柔性电极的活性组分调控与传输网络设计思路,以及在柔性可充电锌-空气电池中应用的最新进展。活性组分调控包括对碳基电极引入含氧官能团和杂原子,对非贵金属化合物/碳复合电极的尺寸调控、缺陷工程和原子级分散的配位结构的构建。传输网络设计包括构建分级孔结构和调节表面亲疏水性质等。讨论了电极的电子/结构性质对电池能量密度、功率密度与循环/机械稳定性的影响。然而柔性电池在机械形变时仍面临性能衰减的问题,开发新的柔性材料及电极制备工艺将有利于提升电池的机械稳定性和延展性,为其在柔性器件中的实际应用提供可能性。

论文信息:

Toward Flexible Zinc–Air Batteries with Self-Supported Air Electrodes

Maomao Yang, Xinxin Shu, Wei Pan, Jintao Zhang*

Small

DOI:10.1002/smll.202006773

原文链接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/smll.202006773