本成果为一种全新耐低温柔性纳米复合水凝胶准固态锌-空气电池,通过调 整单体的配比和 Laponite 的含量,采用原位自由基聚合的方法制备了多种耐强 碱
(6- 12 M KOH ) 纳 米 复 合 水 凝 胶 固 态 电 解 质 (如 PAM/Laponite, PMAPS/Laponite, PMAPS/Laponite/DMSO 等),同时采用水热法与高温煅烧结
合, 或者常温溶剂热处理等方法合成研发出了一系列的催化剂,如铁钴合金、石墨 烯负载铁单原子和 MOF 负载铁单原子等。
本成果一方面克服了液态锌-空气电池中电解液的不安全性和易泄露等问题, 另一方面实现了电池在低温下(零下 40℃, 甚至零下 60℃) 长时间(>200 小 时,
能量密度>50 mW cm-2 )的稳定工作(循环充放电>1000 圈)。此外,纳米 复合水凝胶还具有高强,高韧等特点。
应用前景:
研发的耐低温柔性准固态锌-空电池,具有生产制作工艺简单、成本低廉、耐低温,柔性和安全性高等优点,与液态电池相比,准固态电池能够作为可穿戴的电子设备的供电系统。此外,这种新型的耐低温柔性锌-空气电池能够作为一种便捷的供电系统应用于电子电气、医疗器件、航天航空、深海探索和极地考察等领域。
成熟度:小试