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基于无枝晶锌微球/碳纳米管/纳米纤维素复合膜阳极的含水锌离子电池集成设计( Integrated design of aqueous zinc-ion batteries based on dendrite-free zinc microspheres/carbon nanotubes/nanocellulose composite film anode )
A Wang W Zhou M Chen A Huang J Chen
随着可穿戴电子技术的蓬勃发展,柔性锌基电池以其高安全性、低成本、环境友好、能量/功率密度大等优点受到人们的广泛关注。然而，在传统的分隔板结构中，当电池受到弯曲应变时，电极容易从隔板上分离，这将显著降低电池的电化学性能。此外，严重的锌枝晶生长和阳极寄生副反应对锌基电池的耐久性和可靠性极为不利。本文构建了一种由锌微球、碳纳米管和纳米纤维素组成的柔性自支撑复合膜阳极来取代传统的锌箔。发现使用这种阳极可以有效地抑制枝晶和副反应，从而实质性地提高循环性能。此外，采用逐层真空过滤的方法，将具有纤维素隔板和MnO2基复合膜阴极的复合膜阳极集成到单一基体中。独特的集成电池实现了极高的速率能力和循环稳定性，更重要的是，对弯曲变形具有优越的承受能力。此外，集成配置中不再需要常用的厚、重、贵的集电器，从而使电池更智能、更便宜。本研究不仅为无枝晶锌阳极的制备提供了一种新的选择，而且为实现储能器件的集成配置提供了一种简便的策略。
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