科学网—Supramolecular Materials┃可拉伸且可自修复的锂离子电池
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2024-12-18 11:43
| 系统分类: 科研笔记
研究人员开发出了全球首款一体化可拉伸且可自我修复的锂离子电池。这款电池即便在拉伸之后，也能够稳定地为计时器供电。不仅如此，当电池受损并完成自我修复后，它依然可以稳定地为二极管提供电力，维持其正常发光。
可拉伸锂离子电池(LIBs)是非常理想的设备电源，特别应用于穿戴电子设备，如电子皮肤、软体机器人和可穿戴手机等。此外，可拉伸锂离子电池被赋予了自修复性能，不仅可以延长其使用寿命还能提高其稳定、可靠性。
一组研究人员提出了一种新颖的策略来制造具有一体化结构的可拉伸、自修复的锂离子电池。
“我们通过使用由动态亚胺键交联的动态共价聚合物作为电解质和电极粘合剂实现了这一目标”论文的通讯作者吉林大学刘小孔教授说道。
先前报道的可自修复锂离子电池不可拉伸，而可拉伸锂离子电池又无法兼顾自修复功能。
可拉伸且可自修复锂离子电池示意图
“我们的成果在于构建了一种一体化构造的锂离子电池，其中电解质和电极能够通过电解质和电极中都存在的动态亚胺键的交换在界面处融合”刘教授解释道，“这样的设计不仅赋予了电池可拉伸性和自修复能力，还克服了锂离子电池在拉伸时的分层问题。”
这种一体化构造的锂离子电池具有 220±20%的断裂伸长率，并且在拉伸和释放过程中能够稳定地作为计时器的电源。此外，被切割然后修复后的电池仍然可以稳定地提供电力来点亮发光二极管。
“我们的工作为可拉伸且可自修复储能装置的设计提供了一种新颖且可行的思路，显示出其可拉伸、可穿戴电子产品中的极大应用潜力”刘教授补充道。
该项研究已发表在期刊Supramolecular Materials上，欢迎领域内的学者同仁阅读、下载：
Z. Li et al., Stretchable and self-healable lithium-ion batteries with all-in-one configuration, Supramolecular Materials, Volume 3, 2024, Pages 100073
https://doi.org/10.1016/j.supmat.2024.10007
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