全北国立大学Small：首次报道柔性、透明的锌纳米纤维网络电极！

柔性电致变色锌离子电池（FE-ZiB）是一种新兴的储能技术，在单个设备中同时具有电致变色特性和储能能力，将成为未来透明可穿戴电子产品的一项有前景的技术。然而，目前的技术限制了FE-ZIB的制备，因为锌负极材料不透明且坚硬。开发柔性透明的锌负极是克服电流限制的关键因素。

韩国全北国立大学Joong Hee Lee、Duy Thanh Tran等首次报道了一种用于FE-ZiB器件的柔性、透明的锌纳米纤维网络负极（Zn@Ni@AgNFs）。

图1 可充电可穿戴电致变色锌离子电池的制备示意图

为开发柔性透明的锌负极材料，这里首先制备了一种高导电、柔性和透明的镍纳米纤维网络电极（Ni@AgNFs）作为集流体和沉积锌金属的骨架。

Ni@AgNFs网络电极在550 nm处显示出≈87%的高透明度，并具有≈1.0 Ω sq^-1的出色薄层电阻。进一步制备的柔性透明Zn-纳米薄片纳米纤维网络电极具有良好的光学透明度（在550 nm时约为80%）和良好的机械柔韧性。

此外，作者以凝胶聚合物为电解质和间隔物，采用电沉积的聚苯胺/杂化透明电致变色电极（PANi/HTE）和Zn-纳米薄片纳米纤维分别作为正极和负极材料制备了可充电的FE-ZiB。

图2 FE-ZiB器件的电化学性能

结果，制备的FE-ZiB器件在0.013 A cm^-2时提供了174.82 mA hm^-2的高面积容量，在168.8 mW m^-2时提供了113.6 mW hm^-2的面能量密度，以及在功率密度为 562.7 W m^-3时提供了378.8 W hm^-3的高体积能量密度。

此外，FE-ZiB还表现出优异的电致变色能力，具有从放电状态(0.3 V)的透明到充电状态(1.6 V)的深蓝紫色的可逆颜色转变。这些结果为开发用于智能可穿戴电子设备的透明电池开辟了一条新途径。

图3 FE-ZiB器件的机械柔韧性测试

A Flexible and Transparent Zinc-Nanofiber Network Electrode for Wearable Electrochromic, Rechargeable Zn-Ion Battery. Small 2021. DOI: 10.1002/smll.202104462

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