柔性锌电池的结构设计与制备文献综述

文献综述

文 献 综 述1、课题背景随着 5G时代的到来, 万物互联成为可能，基于纺织材料开发的、能够感知和响应来自机械、热、化学、电子等方面环境刺激的智能可穿戴纺织品正处在蓬勃发展期[14] ，这种以纺织品为载体的可穿戴电子技术赋予了普通纺织品传感、诊疗、导航、通信和创新时尚等新的功能[5]。

所有这些新功能都需要稳定持续的能源为其提供支持，为了保证整个可穿戴电子系统的可持续运行, 相应的电源设备必须在弯曲、扭曲、拉伸等各种变形条件下, 输出稳定持久的电能, 这就要求能源器件具有相当的柔软性和可拉伸性。

然而, 现成的电池和超级电容器通常具有体积大、机械强度高、能量密度低等缺陷, 无法满足可穿戴电子系统的需求[6,7]。

与传统的平面状能源器件相比，纤维状储能器件具有质量轻、柔性好、体积小、集成性更强等优势，更为独特的是它可以方便的与织物编织在一起，进行大规模、低成本制造，使其更适合柔性和可穿戴领域的应用。

由于锂离子电池具有轻便性、高能效、较长的循环寿命以及电池系统的高能量密度等特性，目前占据着充电电池市场的主导地位，但安全性、比能量限制导致开发一种具有更高能量密度、更安全、更环保的新型二次电池体系具有更为重要的现实意义。

锌作为较为理想的负极材料，环境友好、价格低廉，此外还具有高的能量密度( 5585mAhcm － 3 )［8］。

与锂金属相比更适合用于柔性电池的制作。

2、柔性锌离子电池的研究现状可充电水系锌离子电池(ZIB)作为一种替代产品，因其性价比高、无毒、天然丰富的锌金属作为阳极和环境友好的中性水电解质而受到越来越多的关注。

更重要的是，Zn2 /Zn的低氧化还原电位(0.76 V vs SHE)和较高的理论容量(819 mAh g1和5851 mAh cm3)是非常吸引人的，从而使水系锌离子电池成为大型能源系统中很有前途的储能设备。