西北工业大学官操教授《AM》：液态金属基可拉伸锌离子电池，可用于电子纺织品

电子纺织品与人体和周围环境和谐互动，为智能可穿戴电子产品带来了巨大商机。然而，由于缺乏具有多功能设计的稳定、可拉伸的动力电极/器件，它们的广泛应用面临着挑战。

近日，西北工业大学官操教授报告了一种用于稳定锌离子电池（ZIB）的液态金属基本征可拉伸纤维负极。得益于液态金属的液态特性和优异的可变形性，作者观察到了优化的锌离子浓度分布和锌（002）沉积行为，即使在拉伸条件下也能实现无枝晶性能。因此，在应变为50%的情况下，ZIB在循环300次后仍能保持139.8 mAh cm-3的高容量（相当于初始值的83.0%），性能优于裸锌纤维基ZIB。此外，卓越的稳定性和可拉伸性使纤维ZIB能够进一步与液态金属基传感器、焦耳加热器和无线充电设备无缝集成，以用于人体信号测量和热管理。

文章要点：

1. 这些工作报告了一种用于稳定ZIB的本征可拉伸纤维状液态金属@锌（LM@Zn）负极。

2. 液态金属不仅具有良好的亲锌性和较低的离子迁移能垒，而且还表现出与锌的合金化效应，能正向诱导锌（002）沉积，从而实现均匀的锌离子分布和无枝晶的锌沉积。

3. 此外，LM的液态和自愈特性进一步增强了纤维ZIB的可拉伸性。因此，在电流密度/容量分别为0.25 mA cm-1和0.05 mAh cm-1的条件下，LM@Zn//LM@Zn 对称电池的长期寿命超过了800小时。当拉伸到50%时，纤维ZIB在循环300次后仍能保持139.8 mAh cm-3的高容量（初始值的83.0%）。

4. 可拉伸纤维ZIB集成了基于LM的敏感传感器、稳定的焦耳加热器和无线充电设备，为人体信号监测和个人热管理提供了稳定的电源。基于LM的可拉伸ZIB和多功能纺织品将为下一代可穿戴电子产品铺平一条开创性的道路。

原文链接：

https://doi.org/10.1002/adma.202305812

转自：“高分子科学前沿”微信公众号

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