2019-11-30
近日，胡文彬教授、钟澄教授团队设计了一种具有高效氧还原与氧析出催化性能的一体化空气电极以提高柔性锌空电池性能。该团队采用快速电沉积的方法在碳布的碳纤维表面原位平铺了一层氢氧化钴，结合后续热处理工艺，获得了超薄介孔四氧化三钴与碳布复合的一体化空气电极。
其工作以封面文章的形式发表在Wiley旗下的期刊《先进能源材料》(Adv. Energy Mater.)上，见图所示。该研究发现：1)四氧化三钴平铺于碳布表面，不易团聚，与基体具有最大的接触面积，有利于电子传输;2)质量催化活性是商业四氧化三钴涂覆碳布体系的10倍以上;3)柔性锌空电池具有高达546 Wh/kg的实际能量密度，展现出优异的充放电性能，在2 mA/cm2的充放电电流密度下，放电电压为1.03 V，充电电压为1.95 V;4)电池具有良好的循环稳定性，无论是电化学循环稳定性、10小时充放电、还是机械循环稳定性、300次反复机械弯折、电池性能都没有明显的下降。
此外，该团队将柔性锌空电池与柔性显示有机结合，形成一体化柔性电子器件。该电子器件不管是在弯折、还是扭曲、甚至是剪切破坏、都可以正常工作，没有明显的性能衰减，可以用于柔性可穿戴领域，以及特殊工作环境，以及极限工况条件等。
文献链接：Ultrathin Co3O4 Layers with Large Contact Area on Carbon Fibers as High-Performance Electrode for Flexible Zinc–Air Battery Integrated with Flexible Display (Advanced Energy Materials, 2017, DOI: 10.1002/aenm.201700779)
