成果简介
准固态锌离子微电池（ZIMB）具有成本低、安全性高、环保性等优点，在柔性可穿戴设备和片上可集成储能领域受到广泛关注。然而，锌离子传输动力学的滞后性和锌阳极的不均匀生长导致容量可逆性和循环稳定性较差。本文，福州大学王星辉教授团队在《ACS Appl. Mater. Interfaces》期刊发表名为“Vertical Graphene Film Enables High-Performance Quasi-Solid-State Planar Zinc-Ion Microbatteries”的论文，研究通过采用垂直石墨烯（VG）薄膜作为阴极和阳极的有效导电改性层，开发了一种准固态的平面锌离子电池。
石墨烯明显地诱导了均匀的锌沉积/剥离，加速了电荷传输，并增强了活性材料和集电体之间的粘合力。因此，平面Zn@VG//MnO2@VG表现出159 μAh cm-2的高面积容量，201.5 μWh cm-2/67.16 μW cm-2的显著高面积能量/功率密度，以及在180°弯曲角度下95.6%的高容量保持率。所提出的简单的电极修饰策略为设计高性能的柔性和平面ZIMB提供了一个新的视角。
图文导读
图1。（a） 叉指的制造过程示意图Zn@VG//MnO2@VG电极（b） （c）VG膜的横截面SEM图像；（d） 低和高（插图）放大SEM图像MnO2@VG和（e）不含VG的MnO2；（f）的SEM图像Zn@VG和（g）不含VG的Zn。
图2. (a) VG和(b) MnO2@VG的拉曼光谱；(c) MnO2@VG的EDX图案；(d) 全XPS光谱和(e) Mn 2p XPS光谱；(f) Zn@VG的XRD图案。
图3. 平面Zn@VG//MnO2@VG MBs的电化学性能
图4. 平面Zn@VG//MnO2@VG MBs的灵活性和整合
小结
综上所述，通过使用VG薄膜作为阴阳极的高导电改性层，成功制备了安全无毒的柔性准固态ZIMB。作者认为本研究中的设计理念可以为小型化电池的柔性电极设计和可穿戴电子设备的发展提供启示。
文献：https://doi.org/10.1021/acsami.2c22043
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