能源的儲存和轉換是制約經濟可持續發展的重要問題，隨著“碳達峰、碳中和”國家戰略的推進，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。而開發與之相適應的柔、輕、薄且安全的便攜式儲能器件是發展柔性電子設備的挑戰之一。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、環境友好和易組裝等優勢，在柔性儲能器件中表現出廣闊的發展潛力。

 

 

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勢，具體表現為電池比容量的有效提高和循環壽命的顯著增長。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%）和循環穩定性良好（在1.0 A/g下循環1050次后，放電容量穩定在138.4 mAh/g，且庫侖效率始終保持在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新研究院開放項目及廣東省大學生創新訓練計劃等項目的支持。