新颖！有趣！！长寿命可拉伸锌离子电容器登上AM

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　　实现高性能可拉伸锌离子储能装置的主要挑战是结合可拉伸无枝晶锌负极和组件(集流器、电极、分离器和封装)之间的充分结合。在此基础上，我们以一系列物理化学可调自愈聚氨酯为基础，通过膨胀诱导起皱的方法制备了弹性集流器，然后通过原位受限电镀制备了可拉伸的锌负极。弹性集流器具有聚氨酯封装的纳米网络结构，具有几何和固有的可拉伸性。在Zn2+?渗透涂层的保护下，原位形成的可拉伸锌负极具有较高的电化学活性和良好的循环寿命。此外，通过原位静电纺丝和热压技术组装了全聚氨酯基可拉伸锌离子电容器。由于组件的高拉伸性和基质的互渗，集成器件具有优异的可变形性和理想的电化学稳定性。本工作从材料合成、元件制备、器件组装三个方面为可拉伸锌离子储能器件提供了系统的构建方案。

　　图文简介

　　(a) SPU弹性体合成示意图。(b) SPU?0膜划痕愈合过程的FE?SEM图像。(c) SPU-0和SPU-5膜断裂、愈合和拉伸过程的光学照片。(d)一系列SPU弹性体的理化性质比较

　　(a)弹性集流体制备工艺示意图。(b) wAgNW的三维共聚焦显微镜图像。wAgNW的FE - SEM图像:(c) ×1k放大后的表面形貌，(d) ×300放大后的横断面形貌，(e) ×100k放大后的表面形貌。(f) Rx/R0随拉伸应变的变化;(g)在50%切断应变下，wAgNW和pagnw的Rx/R0在600个拉伸-松弛循环中的变化。(h) wAgNW和wNC在550%切断应变下拉伸-释放-站立过程中Rx/R0的变化

　　(a)拉伸应变作用下wAgNW的结构变化示意图。(b) 300%拉伸应变下wAgNW的三维共聚焦显微镜图像。(c)表面三维共聚焦显微镜图像，(d) 67~83%高度范围内的轮廓图，(e)不同拉伸应变下wAgNW拉伸方向的轮廓高度。100%拉伸应变前(f)和100%拉伸应变后(g) wAgNW的表面FE?SEM图像。pAgNW (h)在100%拉伸应变前和(i)后的表面FE?SEM图像。单一AgNW (j)和(k)在弹性基体上单轴拉伸的有限元模拟结果。

　　(a) wAgNW@Zn原位受限电沉积示意图。(b)在电流密度为1 mA cm?2的2 M ZnSO4中，Zn板、Ag板和wAgNW的电压-时间曲线。(c)扫描速率为20 mV s?1时，wAgNW//Zn半电池的CV曲线。(d) Ag、AgNW、wAgNW?CV?0 V和wAgNW的XRD谱图。(e) 2 M ZnSO4 wAgNW@Zn与Zn板的接触角。(f) wAgNW@Zn//Zn和Zn板//Zn半电池在-200 mV电压下的计时电流曲线。wAgNW@Zn的FE?SEM图像:(g) ×300放大后的表面形貌，(h) ×100k放大后的表面形貌，(i) ×2k放大后的横断面形貌。(j) wAgNW@Zn截面能谱图

　　(a)可拉伸电极上的原位静电纺丝示意图。(b) TPU/SPU?10表面FE?SEM图像。(c) TPU/SPU?10弹性隔板在不同基材上的剥离强度。(d) wAgNW@Zn//ES - ZnSO4//wNC@AC一体化组装方案(插入设备的FE - SEM截面图像)。(e)用电压表监测装置拉伸至300%应变时的数码照片。(f)扫描速率为20 mV s?1时，器件在不同变形状态下的CV曲线。(g)电容保持ofwAgNW@Zn//ES?ZnSO4//wNC@AC和pAgNW@Zn//ES?ZnSO4//pNC@AC。(h)电流密度为10a g?1时循环稳定性ofwAgNW@Zn//ES?ZnSO4//wNC@AC和pAgNW@Zn//ES?ZnSO4//pNC@AC。(i)串并联模式切换方案ofwAgNW@Zn//ES?ZnSO4//wNC@AC。

　　论文信息

　　原文链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202303353

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