2021年1月1日，Science發布了復旦大學王飛研究員、明斯特大學Martin Winter、馬里蘭大學王春生教授和美國陸軍實驗室許康教授合作研究成果，一種基于過氧化鋅的鋅空電池，發現了一個新的化學反應，開創了一個方向，同時也實現了鋅空電池領域正刊零的突破！

鋅空電池目前的應用還僅限于用于助聽器中，走向大規模應用還面臨著很多問題，比如析氫、枝晶等。但是以下的這篇文章，在鋅空電池的應用上邁了一大步，實現了Ah級的電池軟包設計！

漢陽大學Jung-Ho Lee和Sang Uck Lee?等人在Nature Energy發布最新成果，實現了Ah級的鋅空電池軟包。電池級的能量密度為460 Wh kg^-1或者1389 Wh l^-1，在25mA cm^-2電流密度下循環的電池壽命為6000次，并且具有良好的柔性，在?20–80°C寬溫區下實現了良好的電池性能。而如此強悍的性能還是在全固態電池下實現的！！你說牛不牛？

材料設計的策略包括采用表面取向、三維海綿狀磷硫化銅（CPS）的全纖維陰極、防凍殼聚糖生物纖維素(CBC)超離子電解質和圖案化鋅金屬陽極。協同型多功能催化劑的設計和制備突出了CPS體系結構表面合理控制的特點。由于其高分子量和對堿性穩定的CBC骨架，設計的CBC對氫氧離子具有最先進的離子導電性以及高的電化學/機械穩定性。這些材料資源促進了柔性鋅空軟包電池的商業可行性，由于其特別令人滿意的電化學性能，恢復了全固態電池的光明前景。

也就是說，全固態鋰電中沒有解決的問題，全固態鋅空來解決了！

圖1. 高能ZPCs的設計策略及與商用儲能電池的比較

圖2. 銅基陰極雙功能電化學(ORR和OER)性能及動力學研究

圖3. 電催化CPS活性的理論計算

圖4. CPS(101)陰極的電荷補償機理

圖5. 超離子CBC導體的合成與表征

圖6. 柔性ZPCs在商用條件下的電化學性能

圖7. 軟包電池的電化學性能

Shinde, S.S., Jung, J.Y., Wagh, N.K. et al. Ampere-hour-scale zinc–air pouch cells. Nat Energy (2021).

https://doi.org/10.1038/s41560-021-00807-8