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近日，華南師范大學物理與電信工程學院汝強指導2018級材料物理本科生鄭興宇在《Chemical Engineering Journal》(中科院工程技術類Ⅰ區(qū)，2020年影響因子13.273)發(fā)表題為《An Efficient Dual-phase Strategy Of Preparing K0.5V2O5/NaV3O8 Hybrid For Durable Zinc Storage》的一作論文，2018級碩士研究生石正祿為共同一作，我校為第一完成單位。


能源的儲存和轉換是制約經濟可持續(xù)發(fā)展的重要問題，隨著“碳達峰、碳中和”國家戰(zhàn)略的推進，儲能研究成為當前熱點。與此同時，近年來生物電子技術蓬勃發(fā)展，各種各樣的便攜式電子設備被廣泛應用在人們的生產生活中，柔性顯示設備、電子傳感器和電子皮膚等可穿戴/可植入電子器件作為其中的一大類別越來越受到廣泛的關注。而開發(fā)與之相適應的柔、輕、薄且安全的便攜式儲能器件是發(fā)展柔性電子設備的挑戰(zhàn)之一。相比鋰離子電池受資源儲量及電解液毒性的限制，水系鋅離子電池具有鋅資源豐富、高安全、高理論容量、低成本、環(huán)境友好和易組裝等優(yōu)勢，在柔性儲能器件中表現(xiàn)出廣闊的發(fā)展?jié)摿Α?br />

本研究工作通過一步水熱法合成了雙相釩基正極材料K0.5V2O5/NaV3O8，得益于更多活性位點的存在和雙相的協(xié)同作用，該正極材料的贗電容貢獻率和反應動力學具有明顯的優(yōu)勢，具體表現(xiàn)為電池比容量的有效提高和循環(huán)壽命的顯著增長。此外，作者以明膠為主體合成了柔韌性良好的凝膠聚合物電解質，結合碳布、鋅片組裝了具有三明治式結構的柔性準固態(tài)電池。該電池在不同彎曲角度（30°、60°、90°和120°）下無任何破損，展現(xiàn)出了較好的可彎曲性能和耐用性。與正常未彎曲情況相比，大角度彎曲（120°）下的電池的充放電容量未有明顯下降，倍率性能（在不同電流密度循環(huán)25圈后，0.2 A/g下的放電容量由198.8 mAh g降為193.9 mAh/g，容量保持率為97.5%）和循環(huán)穩(wěn)定性良好（在1.0 A/g下循環(huán)1050次后，放電容量穩(wěn)定在138.4 mAh/g，且?guī)靵鲂适冀K保持在100%），在柔性電子領域具有廣闊的應用前景。這一研究對儲能材料和凝膠電解質的設計合成具有一定的借鑒意義。

本研究工作得到了廣東省基礎與應用基礎研究項目、華南師范大學清遠創(chuàng)新研究院開放項目及廣東省大學生創(chuàng)新訓練計劃等項目的支持。 

原標題：華南師范大學本科生在儲能材料和凝膠電解質的設計合成獲進展