可穿戴双极型可充铝电池研究进展
2020-07-26
中国电源产业网
导语：可穿戴电子器件和柔性屏的蓬勃发展推动着对先进柔性储能器件的不断研究。为了满足柔性和便携性的双重要求，柔性电池需要在电极材料选取和电池结构设计上同时具备良好的柔性，高能量密度和较好的安全性能。
可穿戴电子器件和柔性屏的蓬勃发展推动着对先进柔性储能器件的不断研究。为了满足柔性和便携性的双重要求，柔性电池需要在电极材料选取和电池结构设计上同时具备良好的柔性，高能量密度和较好的安全性能。目前大部分柔性电池的研究主要针对于柔性材料和组件的开发，在电池整体结构上仍旧沿袭传统单极型设计，并且为了维持电池整体的柔性，导电性和连接性，往往引入大量额外的非活性组件，致使电池能量密度大大降低。鉴于此，针对可穿戴电池的应用特点进行电池结构上的创新设计尤为重要。
近日，中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家研究中心清洁能源实验室E01组林泽京博士生在索鎏敏副研究员的指导下，针对上述问题为柔性电池设计了一体化的双极型结构，并将其应用于可充铝电池中（图1），该设计充分结合了碳/聚乙烯膜的柔性和双极型结构的低内阻、高能量密度的优势，具有较好的耐腐蚀性和易操作性（图2），展现出了良好的电化学稳定性和柔性（0°~120°），并可以直接做成表带为4 V商用电子表供电（图3）。此外，采用该结构设计可以组装成10 V双极型可充铝电池，可为商用工作电压为9 V的LED灯持续供电，且其体积仅为串联的传统单极型电池的54%（图4），为高能量密度柔性电池的开发提供了新思路。
图1：可穿戴的双极型电池示意图
图2：采用碳/聚乙烯膜的单层可充铝电池电化学性能
图3：4V双极型可充铝电池电化学性能
图4：10V双极型可充铝电池电化学性能
该研究结果发表在《ACS Materials Letters 》上，题目为Wearable Bipolar Rechargeable Aluminum Battery。相关工作得到了国家重点研发计划（2018YFB0104400）、国家自然科学基金（51872322）和壳牌公司（PT76419）的支持。
编辑：中国电源产业网
来源：《电源工业》杂志
标签：
相关信息
MORE >>-
新能源发电有新规则！就近消纳怎么玩？一文看懂官方新政
最近，国家发改委和能源局联合发了个重要通知（发改价格〔2025〕1192 号），专门针对风能、太阳能这类新能源发电的 “就近消纳” 制定了新规则。
-
我国新能源高质量发展的现状、挑战与未来路径
在全球能源转型浪潮与我国“双碳”目标的有力引领下，新能源已成为保障国家能源安全、推动经济高质量发展的核心力量。本文深入剖析我国新能源发展所取得的辉煌成就，凸显其在能源转型、安全保障、经济动能激发以及国际合作拓展等多方面的关键作用。
-
我国数据中心用电量增速开始放缓
7月，中国信息通信研究院、内蒙古和林格尔新区管委会联合发布了《绿色算力发展研究报告（2025）年》。报告显示，2024年我国数据中心用电量达到1660亿千瓦时，占全社会用电量比例达到1.68%。
-
“十五五”时期发展新质生产力的路径与策略
“十五五”时期是我国迈向高质量发展的关键阶段，发展新质生产力需要政府、企业、科研机构协同发力。通过聚焦数智化与绿色化、强化科技创新与转化、培育新型要素与机制、促进服务业升级，我国有望在全球科技竞争中占据领先地位，实现经济可持续增长与民生福祉提升的双赢。
-
全球科技趋势与创新发展格局研究（2025）
随着新一轮科技革命与产业变革的深入发展，新的“技术－经济”周期正在酝酿，世界正处于第六次技术革命前夕。同时，大国竞争和科技博弈加剧，全球科技创新版图将持续进行深度重构。
-
锂电池再生黑粉进口解封！下滑的电池回收市场会被激活吗？
为推动再生资源循环利用，规范锂离子电池用再生黑粉原料、再生钢铁原料的进口管理，生态环境部、海关总署、国家发展和改革委员会、工业和信息化部、商务部、国家市场监督管理总局联合发布《关于规范锂离子电池用再生黑粉原料、再生钢铁原料进口管理有关事项的公告》，自2025年8月1日起实施。
-
电源工业期刊 -
中国电源公众号
版权所有 © 中国•电源产业网 • 中国电源行业官网站长统计
中国电源产业网-新能源与电源官方网站 ©
中国电源产业网网友交流群：2223934、7921477、9640496、11647415