东南/南大/南洋理工联发AM: 先进多功能水系可充电电池从材料、设备到系统的设计 2023年10月15日 下午12:06 • 头条, 干货, 顶刊 • 阅读 14 多功能水系可充电电池 (MARB) 被认为是安全、经济且可扩展的电化学储能装置,它提供了传统电池无法实现的额外功能,理想情况下会导致前所未有的应用。尽管 MARBs 是当今科学研究和工业发展中最令人兴奋和发展最快的主题之一,但仍缺少对MARBs领域的演变和进展进行系统的总结。 图1. 智能ARB和 MARB集成系统的简要发展历史 在此,为了更好地指导该领域的未来研究,东南大学孙立涛教授、张其冲研究员以及南京大学姚亚刚教授、南洋理工大学魏磊教授等人对MARBs领域的最新研究和开发进展进行了全面回顾。首先,介绍了由功能材料和集成系统组成的MARBs的设计原则,专注于集流体、电极材料、电解液、隔膜、凝胶电解质、基底、包装材料以及平面和纤维状器件的新型集成系统的功能材料设计。 接下来,总结了MARBs的实际应用进展,从智能ARBs(可压缩/可拉伸、自修复、电致变色、耐低温、热自保护、光/空气-充电、光电探测、形状记忆、光致发光和可生物降解)到集成系统(与能量收集装置集成、与能源利用设备集成、与二者同时集成)。 图2. MARB的设计原则 尽管近年来蓬勃发展,但MARBs在性能和实用性方面的探索可能仍处于起步阶段,作者列出了该领域的主要挑战和前瞻性解决方案: (1)将更多功能材料引入 ARBs; (2)注意性能的调节和平衡,只追求提高ARB的多功能性是不可取的; (3)在 MARB 中开发更多功能,如构建尺寸更小、功能更多的 ARB; (4)建立统一的MARBs性能评价标准; (5)进一步揭示和理解潜在机制,追踪材料的结构、成分和形态的变化及其相关性; (6)实现MARB的可穿戴特性; (7)聚焦医疗设备、不间断电源、航空航天应用等市场需求; (8)研究MARB大规模生产的可行性、安全、成本问题和环境影响,以最终实现商业化。 图3. MARBs的主要挑战示意图 Advanced Multifunctional Aqueous Rechargeable Batteries Design: From Materials and Devices to Systems, Advanced Materials 2021. DOI: 10.1002/adma.202104327 原创文章,作者:科研小搬砖,如若转载,请注明来源华算科技,注明出处:https://www.v-suan.com/index.php/2023/10/15/771bd75ffc/ 电池 赞 (0) 0 生成海报 微信扫码分享 相关推荐 引爆热点!张强/张学强Angew继续关注氟化电解液 2023年10月14日 牛志强/刘丽丽Angew:水系电池中高可逆铜金属负极的晶格匹配策略 2023年10月10日 李巨/熊瑞EnSM: 深度学习基于不确定的未来条件实现电池衰减预测 2023年10月10日 郭林/郑子龙/张倩倩AFM:阳离子选择性隔膜助力无枝晶锂金属电池 2023年10月15日 港理工张标AFM:可规模生产!用于稳定锌粉负极的半液态电极 2022年12月6日 他,「国家杰青」,刚斩获重量级大奖(全国仅4人),领衔安工大团队再发Angew! 2024年6月20日