力学与工程科学学院鲍垠桦副教授在《Advanced Functional Materials》上揭晓多功效柔性锂离子电池最新研究效果

宣布时间:2023-06-01投稿:裴志茹 浏览次数:

克日, ,威廉希尔力学与工程科学学院鲍垠桦副教授与北京理工大学赵则昂副教授、宋维力教授以及南京航空航天大学张兴玉讲师相助, ,在国际权威期刊《Advanced Functional Materials》(影响因子19.924, ,中科院质料科学1区TOP)上揭晓题为“Toward Flexible Embodied Energy: Scale-Inspired Overlapping Lithium-Ion Batteries with High-Energy-Density and Variable Stiffness”的研究论文。。。。。。威廉希尔为第一完成单位。。。。。。



柔性锂离子电池应用远景普遍, ,可为柔性可衣着电子装备和软体机械人提供能源支持。。。。。。现在, ,研究者通过电池结构设计开发了多种类型的高能量密度柔性锂离子电池。。。。。。然而, ,大都柔性锂离子电池是单独设计的自力电池(组), ,未思量柔性装备的整体优化集成, ,大大阻碍了柔性装备续航能力和运行效率的进一步提升以及重大多功效柔性构件的实现。。。。。。

针对上述问题, ,文章面向柔性集成能源, ,设计并制造了一种仿生物鳞甲结构的叠片式柔性锂离子电池。。。。。。该电池由储能刚性鳞片和柔性毗连件组成, ,制造工艺简朴, ,可实现规; ;;;;圃。。。。。。对电池样品举行新闻态弯曲下的电化学性能测试后发明, ,该电池具有高达374Wh L-1的体积能量密度, ,在经由40000次弯曲和200次充放电循环后, ,仍具有93.2%的容量坚持率。。。。。。同时, ,研究事情验证了电池在动态弯曲下的电化学性能。。。。。。效果批注, ,在超11300次动态弯曲和35次充放电循环后, ,容量坚持率为98.3%、平均库伦效率为99.8%, ,说明晰叠片式柔性锂离子电池无论是静态照旧动态弯曲测试下都能实现较稳固的能量输出。。。。。。别的, ,通过有限元数值要领系统地展现了可旋转储能叠片的; ;;;;せ砗偷绯氐谋涓斩然, ,并通过对等效弯曲刚度的参数化剖析进一步展现该电池的变刚度性能和能量密度与电池几何参数间的定量关系。。。。。。最后, ,突破古板柔性锂离子电池的简单功效性(储能)。。。。。。研究事情通过对该电池和柔性装备的结构/储能一体化设计, ,实现储能、承载和变刚度等多功效特征, ,展示了变刚度特征在稳固柔性屏弯曲状态, ,提升视觉恬静性和柔性软抓手、双足机械人变刚度/承载/储能一体化设计的应用。。。。。。该事情在柔性装备结构/储能一体化工程中具有主要指导意义和潜在应用远景, ,可有用提升柔性电子装备的续航能力和多功效性。。。。。。


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鲍垠桦副教授是该论文第一/通讯作者, ,他将一连推进专业研究对接能源工程, ,深化理论研究的效果应用与转化。。。。。。该项事情已经获得了国家自然科学基金青年基金、上海市启明星“扬帆专项”及湖北隆中实验室开放基金资助与支持。。。。。。

论文链接:https://doi.org/10.1002/adfm.202301581

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