本成果為一種全新耐低溫柔性納米復合水凝膠準固態(tài)鋅-空氣電池,通過(guò)調 整單體的配比和 Laponite 的含量,采用原位自由基聚合的方法制備了多種耐強 堿
(6- 12 M KOH ) 納 米 復 合 水 凝 膠 固 態(tài) 電 解 質(zhì) (如 PAM/Laponite, PMAPS/Laponite, PMAPS/Laponite/DMSO 等),同時(shí)采用水熱法與高溫煅燒結
合, 或者常溫溶劑熱處理等方法合成研發(fā)出了一系列的催化劑,如鐵鈷合金、石墨 烯負載鐵單原子和 MOF 負載鐵單原子等。
本成果一方面克服了液態(tài)鋅-空氣電池中電解液的不安全性和易泄露等問(wèn)題, 另一方面實(shí)現了電池在低溫下(零下 40℃, 甚至零下 60℃) 長(cháng)時(shí)間(>200 小 時(shí),
能量密度>50 mW cm-2 )的穩定工作(循環(huán)充放電>1000 圈)。此外,納米 復合水凝膠還具有高強,高韌等特點(diǎn)。
應用前景:
研發(fā)的耐低溫柔性準固態(tài)鋅-空電池,具有生產(chǎn)制作工藝簡(jiǎn)單、成本低廉、耐低溫,柔性和安全性高等優(yōu)點(diǎn),與液態(tài)電池相比,準固態(tài)電池能夠作為可穿戴的電子設備的供電系統。此外,這種新型的耐低溫柔性鋅-空氣電池能夠作為一種便捷的供電系統應用于電子電氣、醫療器件、航天航空、深海探索和極地考察等領(lǐng)域。
成熟度:小試