高柔性结构稳定取向导电框架助力抗形变锌碘电池发展

本研究通过PEDOT:PSS氢键介导在多孔木材模板上自组装，构建了多维可变形且结构稳定的取向导电框架。该框架在5000次180°弯曲和6个月浸水后仍保持导电稳定性，基于此开发的柔性锌碘电池实现3.2 mAh cm?2的面容量和20 mA cm?2高电流充放电，在锤击、弯曲等极端变形下仍能为柔性设备稳定供能，推动高性能柔性电池发展。

　　

通过在多孔木材模板上进行自组装，研究人员利用聚(3,4-乙烯二氧噻吩)-聚(苯乙烯磺酸)(PEDOT:PSS)的氢键相互作用，构建出具有多维变形能力和结构稳定性的取向导电框架。该框架在三维空间展现出卓越的柔性，即使经历5000次180°弯曲循环和6个月的水浸实验，仍能恢复结构完整性并保持稳定导电性。基于其独特取向结构和柔性弯曲特性，团队开发出柔性锌碘电池，该电池展现出3.2 mAh cm^?2的高面容量和3.8 mWh cm^?2的能量密度。更引人注目的是，电池能在20 mA cm^?2的高电流密度下实现1.9 mAh cm^?2的面容量，性能远超现有柔性锌离子电池。在弯曲、扭曲、卷曲等复杂形变条件下，电池仍保持优异的电化学与机械稳定性，甚至能在锤击和反复弯曲过程中为商用玩具车和柔性屏幕提供稳定能量。该研究为新一代抗形变柔性电池的发展提供了创新性解决方案。