华东理工大学AM：根据全聚氨酯的长寿数可拉伸锌离子电容器！
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发布时间：2023-06-25 18:32:43
在可用于柔性终端设备供电的不同 挑选中，可拉伸锌储能设备因其兼具高容量和安全性而大有可为。 完成高性能可拉伸锌离子储能设备的首要应战是将可拉伸的无枝晶锌负极和组件（集流体、电极、隔阂和封装）之间的充沛结合。
近来，华东理工大学李春忠教授、王庚超教授团队根据一系列物理化学可调的自愈性聚氨酯，经过胀大诱导褶皱法制备了弹性集流体，然后经过原位束缚电堆积法制备了可拉伸的锌负极。该弹性集流体具有聚氨酯封装的纳米网络结构，并表现出几许和内涵的可拉伸性。原位构成的可拉伸锌负极具有很高的电化学活性，并在Zn2+渗透性涂层的维护下表现出优异的循环寿数。此外，经过原位电纺和热压技能拼装了全聚氨酯基可拉伸锌离子电容器。因为组件的高拉伸性和基质的彼此交融，该集成设备表现出优异的可变形性和抱负的电化学稳定性。整体而言，这项作业从三个方面为可拉伸锌离子储能设备供给了一个体系的构建方案：资料组成、组件制备和设备拼装。
为完成高性能的可拉伸锌离子电容器（SZIC），这项作业体系地进行了自修正聚氨酯（SPU）基体的组成、可拉伸部件的制备和器材的集成拼装：
（1）经过改动扩链剂的类型，组成了两种具有不同官能团的线性聚氨酯预聚物，然后用含有芳香族亚胺键的交联剂按必定份额固化这两种预聚物，构成了一系列具有可调电解质亲和性和机械性能的SPU基体；
（2）以SPU-0为基体层，SPU-5为导电填料涂层，经过预胀大--外表涂层--蒸腾缩短--固化熔融的战略，制备了弹性集流体。外表褶皱的微观分散-康复和弹性包裹的导电网络的微观网状变形使这种集流体具有优异的电阻稳定性。此外，基体的高尺度稳定性和自修正才能也赋予了该集流体共同的结构巩固性；
（3）根据SPU-5的离子渗透性和AgNW上的镀锌趋势，开发了一种原位束缚堆积技能来构建具有三层同轴异质结构的wAgNW@Zn。因为离子通量的均匀化和对合金粉化的按捺，具有高电化学活性的wAgNW@Zn表现出杰出的循环寿数。（4）经过原位电纺和热压，拼装了一个彻底根据聚氨酯的可拉伸锌离子电容器。因为组件的高拉伸性和基体的彼此交融，该器材表现出优异的可变形性和抱负的电化学稳定性。SZIC可以在各种变形（最高300%的拉伸）下运转，其能量密度高达39.86 mWh cm-3，在12000次充放电循环后坚持95.1%的电容。
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