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可为可穿戴设备并为其供电的柔性电池

近日,中国科学院物理钻研所 / 北京凝聚态物理国家钻研中间洁净能源实验室 E01 组钻研职员,为柔性电池设计了一体化的双极型布局,并将其利用于可充铝电池中,该设计充分结合了碳 / 聚乙烯膜的柔性和双极型布局的低内阻、高能量密度的上风,具有较好的耐腐蚀性和易操作性,展现出了优越的电化学稳定性和柔性,并可以直接做成表带为 4V 商用电子表供电。

可穿着电子器件和柔性屏的发告竣长推动着对先辈柔性储能器件的赓续钻研。为了满意柔性和便携性的双紧张求,柔性电池必要在电极材料拔取和电池布局设计上同时具备优越的柔性、高能量密度和较好的安然机能。

图 1. 可穿着的双极型电池示意图

图源:中国科学院物理钻研所 下同

图 2 。 采纳碳 / 聚乙烯膜的单层可充铝电池电化学机能

图 3.4V 双极型可充铝电池电化学机能

图 4.10V 双极型可充铝电池电化学机能

今朝大年夜部分柔性电池的钻研主要针对柔性材料和组件的开拓,在电池整体布局上仍然沿袭传统单极型设计,并且为了保持电池整体的柔性、导电性和连接性,每每引入大年夜量额外的非活性组件,致使电池能量密度大年夜大年夜低落。鉴于此,针对可穿着电池的利用特征进行电池布局上的立异设计尤为紧张。这次中科院在可穿着双极型可充铝电池钻研获紧张进展,有望再次推动可穿着迎来进一步成长。

此外,该布局设计可以组装成 10V 双极型可充铝电池,可为商用事情电压为 9V 的 LED 灯持续供电,且其体积仅为串联的传统单极型电池的 54%,为高能量密度柔性电池的开拓供给了新思路。

据悉,该钻研结果以 Wearable Bipolar Rechargeable Aluminum Battery 为题颁发在 ACS Materials Letters 上。相关事情获得了国家重点研发计划(2018YFB0104400)、国家自然科学基金(51872322)和壳牌公司(PT76419)的支持

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