索比储能网讯：近日，中科院苏州纳米所轻量化实验室张其冲等与南京大学姚亚刚团队合作在国际材料科学领域顶尖期刊Materials Science and Engineering: R: Reports发表题为Roadmap for Flexible Solid-State Aqueous Batteries: From Materials Engineering and Architectures Design to Mechanical Characterizations的综述文章。
随着科技的进步，高柔性、便捷和轻薄的柔性可穿戴电子设备是电子产品发展的主流方向。为了实现整个设备的可穿戴性，需要开发相匹配的高柔性、轻质量及小体积的供能器件。水系电池，顾名思义采用水作为电解质溶剂，可从根本上解决易燃有机电解质引起的安全问题，避免有机体系严格的制造条件、昂贵的电解质成本，并且从根本上改善了电池体系的快充特性。柔性固态水系电池以其能量密度高、安全性好、成本低等独特的优点，是柔性可穿戴电子设备的理想供能器件。如图1所示，国内外科研工作者对在柔性电极材料的制备、器件结构的设计和柔性表征进行了大量的研究，促进了柔性固态水系电池的快速发展。
图1 柔性储能器件的表征仪器及方法
该综述从电极的柔性化、电解质的固态化、器件结构和机械柔性的表征等方面系统的介绍和分析了柔性固态水系电池。如图2所示，首先分析了柔性固态水系电池的器件结构(平面三明治结构、平面插齿结构和纤维状结构)及设计原则，详细介绍了机械柔性的表征仪器和测试参数。随后，重点介绍不同离子柔性固态水系电池的最新研究进展。最后，对柔性固态水系电池目前存在的挑战进行了阐述，并从能量密度、稳定性、储能机理、导电性、多功能性、测试标准、可穿戴性和大规模制备等方向对未来的发展进行展望。
图2 柔性储能器件的研究内容及展望
安阳师范学院的青年教师李朝威博士和东南大学-苏州纳米所联合培养博士后李雷博士是该综述的第一作者，中科院苏州纳米所的张其冲项目研究员和南京大学的姚亚刚教授为通讯作者。
