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创新点：上海大学李文献教授课题组总结了柔性电池的可变形电极资料和结构设计。讨论了各种柔性资料和柔性结构在柔性电池电极中的应用优缺陷，以及柔性电极制造的主要应战和未来展开，为高性能柔性电极的研讨提供了指导。 关键词：Advanced Science ，柔性电子、可穿戴设备、可变形资料、可变形结构、储能
随着柔性电子技术的展开，对其供能器件即电池的柔性需求逐步提出，以其良好的抗疲倦性战争安性顺应复杂曲面。作为柔性电池的重要组成部分，柔性电极对电池的能量密度、功率密度和机械柔韧性起着关键作用。 上海大学李文献教授课题组就柔性电极的资料选择和结构设计中止了一些讨论：从资料制备的角度来看，柔性电池能够经过制备和合成新型柔性电极资料（自下而上），即在柔性基板上堆积活性材 料来制造。从另一个角度来看，刚性资料能够经过结构设计取得一定的柔韧性或可拉伸性，以完成最终电池的柔韧性/弹性（自顶向下）。相关结果发表在 Advanced Science 上。 主要结论如下： (i)柔性电极是柔性电池的重要组成部分，其作用包含传输电子、提供电极反响界面、支撑电池结构和完成柔性特性。柔性电极资料对电池的能量密度、倍率性能和柔韧性有着决议性的影响。柔性结构设计关于进步柔性电池的力学性能、拓宽应用范围具有重要作用。柔性电池电极的研讨将推进柔性电子的创新，拓宽柔性电子的实践应用。 (ii) 碳基元素或化合物是最常用的柔性电极资料。碳纳米管、石墨烯和 MXene 因其共同的微结构和 C-C 键合而具有出色的柔韧性、良好的电子传导性和作为电极的机械强度。庞大的比名义积有利于锚定活性资料以弥补低能量密度。但是，昂扬的制造成本关于工业范围的应用来说是一个应战。碳纤维和碳纤维布是昂贵的碳纳米管、石墨烯和 MXene 制造大范围柔性电极的圆满替代品。碳纤维和碳布也是自支撑柔性电极，以进步功率密度。关于碳纤维和碳布作为柔性电极的应用来说，质量控制是最具应战性的问题之一。导电聚合物是柔性电极的潜在候选者，具有电子导电性和柔韧性以及一定的光学透明度，是电子皮肤的的潜在电子资料。 (iii) 将柔性资料与柔性结构相分离是进步电池可拉伸性的有效战略。柔性电极能够经过结构设计由刚性资料制成，以吸收宏观机械变形的能量。薄膜、屈曲、螺旋、岛桥结构和剪纸（Kirigami）都是柔性电极的可能结构。柔性结构和柔性资料的战略并不是完整独立的。但是，这种组合战略也在机械性能和能量密度之间中止权衡。Kirigami 和螺旋结构等结构能够完成较大的表观伸长率，但随同着每单位体积/面积的能量密度的快速降落。因而，有必要依据实践应用开发新的可变形结构或设计适合的结构，以权衡机械和电化学性能。 WILEY 论文信息： Material Choice and Structure Design of Flexible Battery Electrode Xiangling Xia, Jack Yang, Yang Liu*, Jiujun Zhang, Jie Shang, Bin Liu*, Sean Li, Wenxian Li* Advanced Science Advanced Science 期刊简介 Advanced Science 是Wiley旗下创刊于2014年的优质开源期刊，发表资料科学、物理化学、生物医药、工程等各范畴的创新成果与前沿停顿。期刊为努力于最大水平地向公众传播科研成果，一切文章均可免费获取。被Medline收录，PubMed可查。最新影响因子为17.521，中科院2021年SCI期刊分区资料科学大类Q1区、工程技术大类Q1区。 AdvancedScienceNews Wiley旗下科研资讯官方微信平台 分享前沿资讯 ｜聚焦科研动态 发表科研新闻或申请信息分享，请联络：ASNChina@Wiley.com |
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