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絲網印刷造出新型平面化鋅錳微電池(《中國科學報》2019-07-19)

  來源:《中國科學報》

  發布時間:2019-07-19

  本报讯(记者刘万生 通讯员王潇、侯晓城)近日,中國科學院大连化学物理研究所研究員吴忠帅团队发展了低成本、规模化的丝网印刷技术,制备出具有良好商业应用前景、高度柔性、高安全和长寿命的二次水系平面化锌锰微型电池,相关进展发表在《国家科学评论》。

  在同期期刊上,韩国蔚山国家科学技术研究院微型储能专家Sang-Young Lee指出,该新型电池能广泛应用于智能电子器件,并对该工作进行了高度评价。

  平面化微型電池具有高度集成一體化的特點,克服了傳統三明治構型電池體積大、機械柔性差、彎曲狀態下界面易分離等缺點,是極有發展前景的一類新型可穿戴電子器件功率源。

  研究人員正在積極開發高安全的水系電解液取代可燃性有機電解液,構建安全性高的水系平面化微型電池。其中,得益于電極材料的豐富儲量,鋅錳水系電池備受關注。然而,目前發展與集成電子器件高度兼容的高安全、低成本平面鋅錳電池關鍵制備技術仍然非常缺乏。

  爲解決該問題,該團隊發展了一種低成本、簡單高效、規模化的絲網印刷技術,成功制備出新概念水系平面化鋅錳微型電池。科研人員首先以二氧化錳、鋅粉、石墨烯爲功能材料,分別配置出鋅錳電池的正負電極和石墨烯集流體觸變性油墨;然後采用多步絲網印刷的方法,實現了平面化鋅錳微型電池簡單、低成本的規模化制備。

  此外,印刷基底的多樣性可滿足不同應用場景的需求。

  相关論文信息:https://doi.org/10.1093/nsr/nwz070

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