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鋰氧（Li-O₂）電池具有最高的理論能量密度（3500 Wh kg^-1），這使其成為現(xiàn)代電子和交通應用的有吸引力的候選者。然而Li-O₂電池在大氣中運行情況較為復雜，并且?guī)砹藝乐氐膯栴}，如往返效率低、寄生反應等。

為了解決上述問題，美國伊利諾伊大學芝加哥分校Amin Salehi-khojin等人開發(fā)了一種可在不同條件（氧氣、干燥空氣和環(huán)境空氣）下運行的透氣片式柔性Li-O₂電池。

電池系統(tǒng)由基于Fomblin的保護層（過濾不需要的空氣種類）、降低充電電位并保護負極的電解質混合物（由LiTFSI鹽、氧化還原介體的溴化銦組成）、二甲基亞砜（DMSO）和EMIM-BF₄離子液體組成。

圖1. 柔性Li-O₂電池在環(huán)境空氣中的電化學性能和形貌表征

驗證實驗表明，該電池可以在具有開放式系統(tǒng)呼吸結構的環(huán)境空氣中運行，并在 1 A g^-1的高電流密度和75% 的相對濕度下表現(xiàn)出高達240次的出色循環(huán)。

在彎曲疲勞實驗中，電池的電化學性能包括深度放電容量和倍率性能在1000次循環(huán)后幾乎保持不變。這一發(fā)現(xiàn)為將高性能Li-O₂電池用于柔性和可穿戴電子領域的應用開辟了新方向。

圖2. 柔性Li-O₂電池在環(huán)境空氣中的疲勞彎曲實驗

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

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Small：高性能透氣柔性鋰空氣電池