東南/南大/南洋理工聯發AM: 先進多功能水系可充電電池從材料、設備到系統的設計 2023年10月15日 下午12:06 ? 頭條, 干貨, 頂刊 ? 閱讀 25 多功能水系可充電電池 (MARB) 被認為是安全、經濟且可擴展的電化學儲能裝置,它提供了傳統電池無法實現的額外功能,理想情況下會導致前所未有的應用。盡管 MARBs 是當今科學研究和工業發展中最令人興奮和發展最快的主題之一,但仍缺少對MARBs領域的演變和進展進行系統的總結。 圖1. 智能ARB和 MARB集成系統的簡要發展歷史 在此,為了更好地指導該領域的未來研究,東南大學孫立濤教授、張其沖研究員以及南京大學姚亞剛教授、南洋理工大學魏磊教授等人對MARBs領域的最新研究和開發進展進行了全面回顧。首先,介紹了由功能材料和集成系統組成的MARBs的設計原則,專注于集流體、電極材料、電解液、隔膜、凝膠電解質、基底、包裝材料以及平面和纖維狀器件的新型集成系統的功能材料設計。 接下來,總結了MARBs的實際應用進展,從智能ARBs(可壓縮/可拉伸、自修復、電致變色、耐低溫、熱自保護、光/空氣-充電、光電探測、形狀記憶、光致發光和可生物降解)到集成系統(與能量收集裝置集成、與能源利用設備集成、與二者同時集成)。 圖2. MARB的設計原則 盡管近年來蓬勃發展,但MARBs在性能和實用性方面的探索可能仍處于起步階段,作者列出了該領域的主要挑戰和前瞻性解決方案: (1)將更多功能材料引入 ARBs; (2)注意性能的調節和平衡,只追求提高ARB的多功能性是不可取的; (3)在 MARB 中開發更多功能,如構建尺寸更小、功能更多的 ARB; (4)建立統一的MARBs性能評價標準; (5)進一步揭示和理解潛在機制,追蹤材料的結構、成分和形態的變化及其相關性; (6)實現MARB的可穿戴特性; (7)聚焦醫療設備、不間斷電源、航空航天應用等市場需求; (8)研究MARB大規模生產的可行性、安全、成本問題和環境影響,以最終實現商業化。 圖3. MARBs的主要挑戰示意圖 Advanced Multifunctional Aqueous Rechargeable Batteries Design: From Materials and Devices to Systems, Advanced Materials 2021. DOI: 10.1002/adma.202104327 原創文章,作者:科研小搬磚,如若轉載,請注明來源華算科技,注明出處:http://www.zzhhcy.com/index.php/2023/10/15/771bd75ffc/ 電池 贊 (0) 0 生成海報 相關推薦 ?吳文婷/吳明鉑ACS Catal.:一舉兩得!含N3C空位的g-C3N4串聯光催化H2O2和催化C3H6環氧化 2023年10月11日 川大吳昊等Adv. Sci.:雙功能無碳異質結構宿主實現562 Wh/kg鋰硫電池! 2023年10月10日 一周兩篇頂刊!王定勝團隊單原子催化再獲新成果! 2023年10月13日 福師大/安徽工大AEM:ZIF及其衍生物在堿金屬-硫屬元素電池中的研究進展 2023年10月18日 上海硅酸鹽所丨催化劑降解VOCs的抗失活機制研究方面獲重要進展 2023年10月24日 ?皇家墨爾本理工Small:氮摻雜多孔磷化鎳鉬片實現高效海水電解 2023年10月10日