清华大学周光敏ACS Nano: 用于可穿戴电子设备的柔性锌基电池合理设计

5G和物联网的出现催生了人们对可穿戴电子设备的需求。然而，目前缺乏合适的柔性储能系统已成为可穿戴电子设备的“致命弱点”。在电池结构从传统到柔性的转变过程中，相应产生的附加问题对电池设计提出了严峻的挑战。近日，清华大学周光敏对用于可穿戴电子设备的柔性锌基电池合理设计进行了综述研究。

本文要点：

1) 柔性锌基电池，包括锌离子电池和锌空气电池，由于其高安全性、大量储备和低成本的特点，长期以来一直受到科研工作者的关注。在过去的十年里，研究人员对柔性锌基电池的每一部分都进行了精心设计，以提高其离子电导率、机械性能、环境适应性和可扩展应用性。为此，作者通过对所报告的策略进行总结并比较其优缺点将有助于促进柔性锌基电池的商业化。

2) 作者全面回顾了柔性锌基电池的开发进展，包括其电解质、阴极和阳极，并从其合成、表征和性能验证方面进行了全面讨论。作者对报道的研究方法进行总结，并提出了未来发展的挑战。最后，作者总结了锌基电池的研究模式，使其能够在迭代过程中满足可穿戴电子设备需求，这将有助于锌基电池的未来发展。

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Figure 1.  Schematic of the mechanism of ZIBs and ZABs, and the urgent need for improvement in the development of flexible Zn-based batteries, including ZIBs and ZABs.

Figure 2.   Basic mechanisms of Zn-based batteries. (a) Schematic of the intercalation and chemical conversion mechanisms reported in ZIBs. (b) Schematic of the mechanisms of ZABs, including the HER and ORR.

参考文献：

Xiao Xiao et.al Rational Design of Flexible Zn-Based Batteries for Wearable Electronic Devices ACS Nano 2023

DOI: 10.1021/acsnano.2c09509

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.2c09509