Small：高性能透气柔性锂空气电池

锂氧（Li-O₂）电池具有最高的理论能量密度（3500 Wh kg^-1），这使其成为现代电子和交通应用的有吸引力的候选者。然而Li-O₂电池在大气中运行情况较为复杂，并且带来了严重的问题，如往返效率低、寄生反应等。

为了解决上述问题，美国伊利诺伊大学芝加哥分校Amin Salehi-khojin等人开发了一种可在不同条件（氧气、干燥空气和环境空气）下运行的透气片式柔性Li-O₂电池。

电池系统由基于Fomblin的保护层（过滤不需要的空气种类）、降低充电电位并保护负极的电解质混合物（由LiTFSI盐、氧化还原介体的溴化铟组成）、二甲基亚砜（DMSO）和EMIM-BF₄离子液体组成。

图1. 柔性Li-O₂电池在环境空气中的电化学性能和形貌表征

验证实验表明，该电池可以在具有开放式系统呼吸结构的环境空气中运行，并在 1 A g^-1的高电流密度和75% 的相对湿度下表现出高达240次的出色循环。

在弯曲疲劳实验中，电池的电化学性能包括深度放电容量和倍率性能在1000次循环后几乎保持不变。这一发现为将高性能Li-O₂电池用于柔性和可穿戴电子领域的应用开辟了新方向。

图2. 柔性Li-O₂电池在环境空气中的疲劳弯曲实验

High Performance Air Breathing Flexible Lithium-Air Battery, Small 2021. DOI: 10.1002/smll.202102072

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