细菌纤维素基柔性锌离子电池正极的构筑及性能研究

摘要

柔性锌离子电池(ZIBs)具有高安全性、低成本和高能量密度等优势,但是现有的ZIBs柔性电极难以兼具高电化学性能和力学稳定性.其中,缺少适合的基底材料是限制柔性电极发展的关键.本工作中,以细菌纤维素(BC)为基底材料,结合原位聚合及真空过滤方法,制备了具有3D多孔结构的BC/聚苯胺/碳纳米管(BC/PANI/CNTs)柔性电极.BC固有的高抗拉伸强度和超细纳米纤维网络结构等特点,在赋予柔性电极高弯曲特性的同时,还有利于活性物质的负载及电解液离子的快速扩散.结果 表明,BC/PANI/CNTs具有高柔韧性、7.3 mg/cm2的负载量和157mAh/g的比容量.以BC/PANI/CNTs电极构建的准固态ZIBs展现了109mAh/g的比容量,且200次充放电循环后容量保持率大于90％.