沈曉帆，王曉娜，俞能晟，楊薇，周雨融，石艷紅，王玉蓮,3，董立忠,3，邸江濤 ,3,＊，李清文 ,3,＊

1中國科學(xué)院蘇州納米技術(shù)與納米仿生研究所，先進(jìn)材料部，中國科學(xué)院多功能材料與輕巧系統(tǒng)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，江蘇 蘇州 215123

2中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)納米科學(xué)技術(shù)學(xué)院，江蘇 蘇州 215123

3中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)納米技術(shù)與納米仿生學(xué)院，合肥 230026

1 引言

鋰離子電池具有較高的能量密度和寬的電位窗口，被廣泛應(yīng)用于便攜式可穿戴設(shè)備中1,2。然而，有機(jī)電解質(zhì)體系通常有毒且易燃，存在嚴(yán)重的安全隱患。同時(shí)，鋰離子電池的物料成本高，組裝工藝復(fù)雜等問題帶來的挑戰(zhàn)也不容忽視。因此亟待研發(fā)一款安全、低成本、高性能的儲(chǔ)能器件來滿足柔性可穿戴設(shè)備的使用需求3。

近些年，鋅離子電池(ZIBs)的研究越來越受到科學(xué)界的關(guān)注。相對(duì)于鋰電池、鈉電池等有機(jī)體系電池，鋅離子電池使用水系電解質(zhì)，可以避免電池自燃、爆炸等安全性問題4,5。此外，金屬鋅還具有體積容量高(5851 mAh·mL-1)，還原電位低(-0.76 Vvs.SHE)，價(jià)格低廉(約為金屬鋰的八分之一)6等優(yōu)點(diǎn)。因此，水系鋅離子電池具備廣泛的應(yīng)用前景。

鋅離子電池的正極材料主要包括錳基材料7-9、釩基材料10-12、普魯士藍(lán)13,14和聚陰離子化合物15等。其中二氧化錳具備比容量高、價(jià)格低廉和易于加工等特性，是鋅離子電池中少數(shù)具有大規(guī)模生產(chǎn)潛力的正極材料16-18。然而，二氧化錳存在導(dǎo)電性差，且在充放電過程中有著不可逆溶解等問題，從而影響電池的倍率性能和循環(huán)穩(wěn)定性19。為了提高二氧化錳的導(dǎo)電性，人們?cè)O(shè)計(jì)了納米結(jié)構(gòu)的二氧化錳，并與輕質(zhì)高導(dǎo)電的碳材料進(jìn)行復(fù)合20。Xu等21采用共沉淀法合成了二氧化錳納米棒/碳納米管復(fù)合材料，使電極的電荷傳遞效率有所提高。Guo等22利用氧化石墨烯還原高錳酸鉀得到二維層狀的δ-MnO2納米片，這種片層結(jié)構(gòu)可以通過促進(jìn)離子擴(kuò)散來提高電池循環(huán)穩(wěn)定性。Tan等23在導(dǎo)電碳布上生長(zhǎng)二氧化錳，得到大比表面積和高孔隙率的正極材料，提升電子/離子的轉(zhuǎn)移效率，從而改善了電池的倍率性能。因此，二氧化錳的復(fù)合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是進(jìn)一步提高正極材料導(dǎo)電性的關(guān)鍵。

根據(jù)鋅離子電池的鋅-氫共嵌入反應(yīng)機(jī)理24,25，以錳氧八面體為基本組成單元的二氧化錳(α、β和γ等相)在充放電過程中會(huì)發(fā)生復(fù)雜的構(gòu)型變化，因此易從電極表面脫落7。為了解決這一問題，目前主要有電解液調(diào)控、涂層法和插層法。美國太平洋西北國家實(shí)驗(yàn)室Liu團(tuán)隊(duì)7通過提高電解液中的錳離子濃度并限制氫離子濃度來抑制二氧化錳的溶解。武漢理工大學(xué)麥立強(qiáng)課題組26通過在電極表面噴涂石墨烯，穩(wěn)定了二氧化錳的孔道結(jié)構(gòu)。復(fù)旦大學(xué)夏永姚團(tuán)隊(duì)27通過界面反應(yīng)法將聚苯胺插層到二氧化錳晶格中，拓寬和穩(wěn)固了二氧化錳的儲(chǔ)鋅“隧道”結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了5000次穩(wěn)定長(zhǎng)循環(huán)。盡管可以通過電極設(shè)計(jì)和電解液調(diào)控來提高全電池的電化學(xué)性能，但是設(shè)計(jì)可以提高二氧化錳導(dǎo)電性并抑制其溶解的電極材料仍是具有挑戰(zhàn)性的工作。

本文設(shè)計(jì)了以碳納米管(CNT)網(wǎng)絡(luò)薄膜為柔性導(dǎo)電基底，聚吡咯(PPy)包覆二氧化錳(PPy@MnO2/CNT)的柔性自支撐正極材料，并將其應(yīng)用于水系鋅錳電池。其中，碳納米管和聚吡咯構(gòu)筑形成三維導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)，可有效提升電極的電子/離子傳輸效率，從而提高電池的倍率性能；利用聚吡咯包覆納米二氧化錳的結(jié)構(gòu)來抑制二氧化錳在循環(huán)過程中的不可逆溶解，提升電池的循環(huán)穩(wěn)定性。此外，使用黃原膠準(zhǔn)固態(tài)電解質(zhì)可以構(gòu)筑柔性可折疊電池并抑制鋅枝晶的生長(zhǎng)。這種多級(jí)結(jié)構(gòu)電極的設(shè)計(jì)思路將為柔性儲(chǔ)能器件的研發(fā)提供參考。

2 實(shí)驗(yàn)部分

2.1 PPy@MnO2/CNT的制備

單壁碳納米管購自O(shè)CSiAl公司，其余化學(xué)試劑均購買自上海阿拉丁生化科技股份有限公司。吡咯在使用前需重新蒸餾保持純度。

首先，將1.11 g高錳酸鉀均勻地分散在50 mL蒸餾水中，然后將16.0 mg碳納米管加入上述溶液中，超聲30 min后水浴加熱至90 °C保持1 h自然冷卻后備用。同時(shí)將1.20 g對(duì)甲苯磺酸(p-TSA)和0.5 mL吡咯(Py)分散在50 mL蒸餾水中，超聲0.5 h形成均勻溶液。將上述溶液快速混合然后冰水浴反應(yīng)12 h。取出樣品，并將其用蒸餾水清洗三次，60 °C烘干。最后，將烘干后的樣品在空氣氣氛中進(jìn)行退火(時(shí)長(zhǎng)2 h，溫度150 °C)。在電極制備過程中調(diào)控吡咯的添加量(0、0.25、1.0 mL)獲得相應(yīng)樣品，以此作為對(duì)照組。

2.2 PPy@MnO2/CNT的材料表征

采用掃描電鏡(Quanta 400 FEG，F(xiàn)EI)、透射電鏡(Tecnia G2 F20 S-Twin)、X射線衍射儀(Bruker AXS)、顯微共焦拉曼光譜儀(LabRAM HR Evolution)和傅里葉變換紅外光譜儀(FTIR，Thermo，NICOLET-iN10)表征材料的微觀形貌及物質(zhì)結(jié)構(gòu)。采用熱重量分析儀(NETZSCH TG 209 F01)分析材料退火溫度。

2.3 柔性電池的組裝

稱取12.56 mg PPy@MnO2/CNT、22 mg十二烷基苯磺酸鈉和15 mg CNT并將其均勻地分散在50 mL蒸餾水中，超聲30 min，并將抽濾成膜。將4 g黃原膠均勻的混入20 mL的電解液中(2 mol·L-1ZnSO4和0.1 mol·L-1MnSO4)，攪拌均勻獲得黃原膠準(zhǔn)固態(tài)電解質(zhì)28。依次將PET膜、正極材料、黃原膠準(zhǔn)固態(tài)電解質(zhì)、鋅片、PET膜組裝在一起構(gòu)筑柔性電池?；钚晕镔|(zhì)負(fù)載量約為1 mg·cm-2。稱取12.56 mg不同吡咯含量的活性物質(zhì)，抽濾成膜，其余操作不變，組裝柔性鋅錳電池作為對(duì)比組。

2.4 柔性電池的電化學(xué)測(cè)試

采用CHI760E電化學(xué)工作站進(jìn)行循環(huán)伏安法(CV)和交流阻抗(EIS，0.01 Hz至100 kHz)測(cè)試。使用藍(lán)電測(cè)試系統(tǒng)(LAND CT2001A)進(jìn)行長(zhǎng)循環(huán)測(cè)試和倍率性能測(cè)試。

3 結(jié)果與討論

3.1 電極的制備及表征

本文設(shè)計(jì)的PPy@MnO2/CNT復(fù)合薄膜電極合成路線如圖1a所示，將高錳酸鉀和碳納米管按照一定的比例均勻混合，再加入對(duì)甲苯磺酸和吡咯單體，冰水浴靜置反應(yīng)，得到PPy@MnO2/CNT粉末。將碳納米管與PPy@MnO2/CNT粉末混合均勻并抽濾成膜，形成相互交聯(lián)的三維膜電極。圖1b為PPy@MnO2/CNT電極微觀結(jié)構(gòu)演變示意圖。高錳酸鉀通過刻蝕反應(yīng)在碳納米管表面原位生長(zhǎng)二氧化錳，并為下一步二氧化錳的均勻生長(zhǎng)提供形核位點(diǎn)。接著，加入對(duì)甲苯磺酸和吡咯，在碳納米管表面形核位點(diǎn)處生長(zhǎng)二氧化錳和聚吡咯復(fù)合物。

圖1 PPy@MnO2/CNT復(fù)合膜電極的制備Fig. 1 Schematic illustration of PPy@MnO2/CNT.

本實(shí)驗(yàn)采用碳納米管薄膜作為集流體，并對(duì)其進(jìn)行簡(jiǎn)單的測(cè)試。拉曼光譜如圖S1a (Supporting Information)所示，ID/IG值為0.03，說明碳納米管缺陷較少。利用四探針測(cè)量法得出電導(dǎo)率為586.8 S·cm-1(圖S1b)。如圖S1c所示，碳納米管薄膜由交聯(lián)的碳納米管束構(gòu)成，管束之間存在大孔，便于離子傳輸。由上可知，碳納米管薄膜導(dǎo)電性良好，是一種優(yōu)秀的電極基底材料。

圖2a，b是PPy@MnO2/CNT復(fù)合材料在不同放大倍率下的掃描電鏡圖。由圖中可以看到大量的納米棒狀結(jié)構(gòu)，單個(gè)納米棒的直徑約在100 nm左右，長(zhǎng)約500 nm，管徑分布比較均勻。納米棒之間由約10 nm左右的單壁碳納米管相互連接。圖2c和圖S2e (Supporting Information)為復(fù)合材料的透射電子顯微鏡圖(TEM)，從圖中可以看出納米棒上均勻附著一層二氧化錳納米片，二氧化錳片層之間填充了無定形的聚吡咯，外表層的聚吡咯的厚度約為5 nm。因?yàn)楦咤i酸鉀的刻蝕作用使碳納米管為二氧化錳的片層生長(zhǎng)提供了形核位點(diǎn)，二氧化錳在碳納米管壁上無固定取向生長(zhǎng)，同時(shí)吡咯在二氧化錳片層間進(jìn)行聚合反應(yīng)。高導(dǎo)電性的碳納米管與二氧化錳和聚吡咯結(jié)合在一起，可以有效提高三維復(fù)合電極的電荷傳輸能力。三維的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和聚吡咯包覆層為二氧化錳在脫嵌離子的過程中產(chǎn)生的體積膨脹提供了緩沖層，可以有效提高電極循環(huán)壽命。此外，隨著電極中聚吡咯含量的增加，PPy@MnO2/CNT顆粒的尺寸也會(huì)變大(圖S2a-d，Supporting Information)。

圖2 PPy@MnO2/CNT電極結(jié)構(gòu)表征圖Fig. 2 Characterization of the PPy@MnO2/CNT cathode.

圖2d是PPy@MnO2/CNT復(fù)合電極在空氣氣氛中的熱重曲線。在200 °C附近，存在一個(gè)明顯的失重階段，這主要源于復(fù)合電極中聚吡咯的熱解，為了避免聚吡咯被破壞，我們選擇退火溫度為150 °C。圖2e為PPy@MnO2/CNT復(fù)合材料在退火前后的紅外表征圖。在770 cm-1附近的峰屬于二氧化錳的Mn－O鍵振動(dòng)，且在退火后強(qiáng)度明顯升高，證明退火有助于二氧化錳的結(jié)晶化；在1033 cm-1附近的特征峰為C－H和C－N的伸縮振動(dòng)，在1200、1369和1646 cm-1附近的特征峰分別為吡咯環(huán)的伸縮振動(dòng)、變形振動(dòng)和C＝C鍵的平面伸縮振動(dòng)，證明了原始樣品和退火后的樣品中均存在聚吡咯。然而，退火后的樣品在2418 cm-1附近屬于CO2的特征峰明顯增強(qiáng)，說明退火會(huì)影響聚吡咯的熱穩(wěn)定性29。

圖2f顯示了PPy@MnO2/CNT復(fù)合電極的X射線衍射圖譜。從圖中可以看出，退火后的二氧化錳特征峰與典型的α相二氧化錳的特征峰(JCPDS：44-0141)有較好的匹配度，其中在2θ為12.7°、28.8°、46.3°、52.8°和69.7°處的衍射峰分別對(duì)應(yīng)晶面(110)、(310)、(301)、(411)、(541)。在26°處尖銳的衍射峰是碳納米管的(002)晶面。在22°處有一個(gè)低而寬的衍射峰，是聚吡咯的特征峰30。

3.2 柔性固態(tài)電池電化學(xué)性能分析

我們利用黃原膠的高耐鹽特性制備獲得了結(jié)構(gòu)、性質(zhì)穩(wěn)定的準(zhǔn)固態(tài)電解質(zhì)28，并以鋅片作為負(fù)極，PPy@MnO2/CNT薄膜為正極組裝柔性鋅錳電池。圖3a為電池的循環(huán)伏安(CV)曲線，可以看出電池在低掃速下存在兩對(duì)明顯的氧化還原峰。為了驗(yàn)證電池在低電流密度下的放電機(jī)理，對(duì)其在不同放電電壓下進(jìn)行交流阻抗測(cè)試見圖S3(Supporting Information)。結(jié)果表明電池在高電位(1.4，1.3 V)下的歐姆電阻與低電位(1.1，1.2 V)下幾乎相同(2-3 Ω)。然而，電池的電荷轉(zhuǎn)移電阻在高電位下的值明顯低于低電壓下的值?？紤]到鋅離子的離子半徑大于氫離子，所以插入到二氧化錳內(nèi)部受到的阻力也大于氫離子，因此在高電位發(fā)生的是氫離子插入，在低電位發(fā)生的是鋅離子插入，這與文獻(xiàn)中得到的結(jié)論也相符7,24。

圖3 鋅錳電池的電化學(xué)性能表征Fig. 3 Electrochemical performance of ZIB.

電池在高掃速下只存在一對(duì)大的氧化還原峰，猜測(cè)該體系可能存在非本征贗電容行為。為了進(jìn)一步驗(yàn)證這個(gè)猜測(cè)，我們使用Dunn等31提出的方法判斷贗電容對(duì)電荷存儲(chǔ)的貢獻(xiàn)率。由圖3a可以得到電池在不同的電壓掃描速率下(v，mV·s-1)的峰電流值(i，mA)，根據(jù)不同掃描速率與峰電流響應(yīng)值來判斷電池在充放電過程中是擴(kuò)散行為還是電容行為32：

其中a、b是常數(shù)，若b值為0.5，則表現(xiàn)為擴(kuò)散行為；若b值在0.5-1范圍，則表現(xiàn)為擴(kuò)散和電容混合行為；若b值大于1，則完全表現(xiàn)為電容行為。如圖3b所示，峰1和峰2分別對(duì)應(yīng)的a值為0.58和0.61，因此電池儲(chǔ)能機(jī)制包含擴(kuò)散行為和電容行為33。為了進(jìn)一步計(jì)算兩種儲(chǔ)能行為的貢獻(xiàn)比，公式(1)可轉(zhuǎn)換為：

其中k1v代表電容行為的貢獻(xiàn)，k2v1/2代表擴(kuò)散行為的貢獻(xiàn)。基于此理論，經(jīng)計(jì)算得到的兩種容量貢獻(xiàn)比例如圖3c所示。隨著掃速的增加，電池贗電容貢獻(xiàn)從13%增加到34%。結(jié)合圖2的電極表征數(shù)據(jù)，我們認(rèn)為聚吡咯包覆納米級(jí)二氧化錳的結(jié)構(gòu)相對(duì)于塊體材料具有更大的比表面積，更多的活性位點(diǎn)，能夠有效提升電極的電容貢獻(xiàn)，有助于電池在高倍率下的性能表現(xiàn)。圖3d是電池在不同電流密度下的充放電曲線，測(cè)試結(jié)果顯示在1.2-1.4 V有兩個(gè)明顯的放電平臺(tái)，分別對(duì)應(yīng)氫離子和鋅離子的嵌入。隨著電流密度的增加，充放電平臺(tái)有逐漸融合的趨勢(shì)，因?yàn)樵诖箅娏髅芏认纶I電容的貢獻(xiàn)逐漸提升。圖3e為電池的倍率特性測(cè)試，電池在0.2、0.4、0.6、0.8、2 A·g-1電流密度下容量分別高達(dá)450、272、241、222、210、94 mAh·g-1，說明該體系具備較高的倍率性能。為了研究聚吡咯在電極中所占比例對(duì)電池性能的影響，在電極制備過程中分別添加0、0.25、0.5、1.0 mL吡咯單體并進(jìn)行電化學(xué)測(cè)試。圖S2f顯示電池的初始容量會(huì)隨著電極中聚吡咯含量的增加而減小。因?yàn)榫圻量┑睦碚撊萘康陀诙趸i，同等質(zhì)量下的組裝體，聚吡咯所占的份額越多，對(duì)電池容量的影響就越大。水系鋅錳電池大多在反應(yīng)初期容量較高，長(zhǎng)循環(huán)穩(wěn)定性較差，我們嘗試?yán)镁圻量┌捕趸i來抑制其溶解。

為了研究聚吡咯抑制MnO2在充放電過程中的溶解的能力，我們分別使用PPy@MnO2/CNT和MnO2/CNT作為正極材料組裝柔性電池并測(cè)試其循環(huán)穩(wěn)定性。圖3f展示了兩種電池在1 A·g-1的電流密度下的長(zhǎng)循環(huán)恒流充放電表現(xiàn)。在循環(huán)過程中，以MnO2/CNT電極作為正極的電池表現(xiàn)出較快的容量衰減，僅在充放電循環(huán)500圈后，容量就衰減到120 mAh·g-1。而以PPy@MnO2/CNT作為正極的電池表現(xiàn)出更加穩(wěn)定的電化學(xué)性能，在循環(huán)1000圈后仍有180 mAh·g-1的比容量，容量保持率高達(dá)85.7%。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明聚吡咯對(duì)提升二氧化錳在充放電過程中的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性具有明顯效果。

我們?cè)命S原膠開發(fā)了一種高耐鹽性硫酸鹽準(zhǔn)固態(tài)電解質(zhì)28。現(xiàn)使用黃原膠準(zhǔn)固態(tài)電解質(zhì)和PPy@MnO2/CNT薄膜電極組裝的柔性鋅錳電池可以在一定程度上抑制鋅枝晶生長(zhǎng)和穩(wěn)定正極材料結(jié)構(gòu)。如圖S4a，b (Supporting Information)所示，鋅片在液態(tài)電解質(zhì)中僅僅循環(huán)100次后就存在大量片狀枝晶，而在黃原膠準(zhǔn)固態(tài)電解質(zhì)中是凹凸不平的膜狀結(jié)構(gòu)。以20 mL濃度為2 mol·L-1的ZnSO4和0.1 mol·L-1的MnSO4作為液態(tài)電解質(zhì)，在上述溶液中加入4 g黃原膠作為準(zhǔn)固態(tài)電解質(zhì)進(jìn)行電化學(xué)測(cè)試。通過塔菲爾(Tafel)曲線來研究鋅電極在電解液中的自腐蝕情況。如圖S4c所示，鋅片的腐蝕電位在液態(tài)電解質(zhì)中為-1.019 V，在黃原膠準(zhǔn)固態(tài)電解質(zhì)中為-1.015 V，說明黃原膠準(zhǔn)固態(tài)電解質(zhì)可以有效減緩電極的自腐蝕，提高電池穩(wěn)定性。為了研究鋅電極在黃原膠準(zhǔn)固態(tài)電解質(zhì)中的電化學(xué)穩(wěn)定性，對(duì)鋅片在黃原膠準(zhǔn)固態(tài)電解質(zhì)和液態(tài)電解質(zhì)中分別進(jìn)行了循環(huán)伏安測(cè)試。從圖S4d可以發(fā)現(xiàn)，鋅離子在黃原膠準(zhǔn)固態(tài)電解質(zhì)中的沉積起始電位比液態(tài)電解質(zhì)低。這是因?yàn)殇\離子與黃原膠的羧酸根發(fā)生絡(luò)合反應(yīng)，平衡電位負(fù)移，還原反應(yīng)更難進(jìn)行，然而在液態(tài)電解質(zhì)中，鋅離子在鋅片表面自由沉積，因此容易在鋅片螺位錯(cuò)處生長(zhǎng)枝晶。黃原膠準(zhǔn)固態(tài)電解質(zhì)對(duì)正極材料也有一定的保護(hù)作用。圖S5a，b (Supporting Information)是循環(huán)1000圈后電極表面的掃描電鏡圖像，從圖中可以看出，PPy@MnO2/CNT電極材料雖然在反復(fù)循環(huán)中結(jié)構(gòu)受到了部分破壞，但是剩余的活性物質(zhì)仍與碳納米管基底結(jié)合緊密，相互交聯(lián)的碳納米管形成的孔道結(jié)構(gòu)仍然清晰可見。

3.3 柔性固態(tài)電池應(yīng)用

為了驗(yàn)證組裝的鋅錳離子電池在柔性可穿戴儲(chǔ)能設(shè)備中應(yīng)用的可行性，我們對(duì)柔性電池進(jìn)行了測(cè)試。首先，我們將組裝好的電池連接到計(jì)時(shí)器上，計(jì)時(shí)器能夠穩(wěn)定的工作(圖4a)。接著，我們考察了柔性鋅錳電池在外力形變下的性能變化。通過測(cè)試柔性電池對(duì)折后的充放電行為，我們發(fā)現(xiàn)電池的放電容量相對(duì)于初始值沒有明顯降低(圖4b)。圖4c，d分別考察了電池在串聯(lián)和并聯(lián)情況下的性能變化。將兩個(gè)柔性固態(tài)電池串聯(lián)在一起，能夠提供雙倍的電壓，從而有助于更高的能量和功率輸出。當(dāng)兩個(gè)電池并聯(lián)時(shí)，在同樣的輸出電流下可以獲得更長(zhǎng)時(shí)間的能量輸出。這些簡(jiǎn)單的應(yīng)用展示證明了我們制作的柔性固態(tài)電池在智能可穿戴電子領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。

圖4 鋅錳電池應(yīng)用展示Fig. 4The display of Zn||MnO2 batteries.

4 結(jié)論

為了實(shí)現(xiàn)制備高性能、長(zhǎng)循環(huán)、安全的柔性電池的目標(biāo)，我們?cè)O(shè)計(jì)了柔性PPy@MnO2/CNT薄膜復(fù)合結(jié)構(gòu)電極，并將其應(yīng)用于鋅離子電池中。其中交聯(lián)的三維碳納米管網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)可以作為柔性的高導(dǎo)電基底，改善二氧化錳導(dǎo)電性低的問題，提高電極內(nèi)部電子/離子傳輸效率，從而改善電池在高倍率充放電條件下的表現(xiàn)。導(dǎo)電聚合物聚吡咯能有效抑制二氧化錳在充放電過程中的溶解，并為電池貢獻(xiàn)部分容量。利用黃原膠準(zhǔn)固態(tài)電解質(zhì)保護(hù)正負(fù)極材料，構(gòu)建柔性電池。三方面因素的共同作用確保了水系鋅錳電池具備優(yōu)異的倍率性能和長(zhǎng)循環(huán)穩(wěn)定性。在1 A·g-1的電流密度下，前200圈可提供210 mAh·g-1的高容量，循環(huán)1000圈后容量仍能保持在180 mAh·g-1，容量保持率高達(dá)85.7%。此外，當(dāng)電流密度在0.2至2 A·g-1時(shí)，電池能夠一直保持良好的容量表現(xiàn)。這種具備高柔韌性、安全性以及優(yōu)異的電化學(xué)性能的鋅離子電池有望進(jìn)一步推動(dòng)新一代可穿戴儲(chǔ)能設(shè)備的應(yīng)用和推廣。

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