柔性可穿戴電子系統在健康監測、非侵入式治療和電子皮膚等領域展示出巨大的應用前景，成為近年來的研究熱點之一。便攜式穿戴器件的實際應用要求柔性電子系統中集成具備機械柔軟并且可拉伸延展特點的電源模塊。構建基于微觀褶皺結構的可拉伸電極，利用微觀褶皺的可逆屈曲與平復實現電池的宏觀拉伸形變，有望助力柔性電子系統與人體實現共形貼合穿戴集成。然而，受到材料力學性質的制約，目前微觀褶皺電極在材料選擇和拉伸形變范圍方面仍存在很多限制。近日，南京大學現代工程與應用科學學院孔德圣教授團隊提出了一種構建微觀褶皺電極的通用策略，成功制備出結構緊湊并且可大范圍拉伸至525%的鋅—二氧化錳電池。
將薄膜狀電極轉印到預拉伸狀態下的彈性基底表面，待釋放拉伸應變后，薄膜電極受擠壓形成微觀褶皺結構。金屬薄膜集流體具有理想的電導率，但是在外界拉伸/擠壓應變下極易斷裂破碎，嚴重限制電極的導電能力以及電池的儲能性能。在剛性的金屬薄膜集流體和柔軟的彈性基體中間引入一層微米厚度的聚氨酯（TPU）彈性承載薄膜。實驗結果表明，彈性承載薄膜展示出強化效果，金屬薄膜集流體的結構完整性得到大幅度提升，即使在525%拉伸應變下連續拉伸1000次，仍保持出色的結構完整性和導電性。借助這種方法可以有效制備可拉伸Au和Ag集流體，并且有望拓展到制備其他金屬薄膜可拉伸電極，具備一定的普適意義。
中華人民共和國國家發展和改革委員會 中華人民共和國工業和信息化部 中華人民共和國應急管理部 中華人民共和國生態環境部 中華人民共和國科學技術部 中華人民共和國財政部 中華人民共和國商務部 中國石油和化學工業聯合會
江蘇省發展和改革委員會 江蘇省工業和信息化廳 江蘇省財政廳 江蘇省生態環境廳 江蘇省科學技術廳 江蘇省商務廳 江蘇省應急管理廳 江蘇省市場監督管理局 江蘇省統計局
北京市化學工業協會 天津市石油和化工協會 遼寧省石油和化學工業協會 內蒙古石油和化學工業協會 重慶市石油與天然氣學會 河北省石油和化學工業協會 山西省化學工業協會 吉林省能源協會 黑龍江省石化行業協會 浙江省石油和化學工業行業協會 安徽省石油和化學工業協會 福建省石油和化學工業協會 江西省石油和化學工業協會 河南省石油和化學工業協會 湖北省石化行業協會 湖南省石油化學工業協會 廣東省石油和化學工業協會 海南省石油和化學工業行業協會 四川省化工行業協會 貴州省化學工業協會 云南省化工行業協會 陜西省經濟聯合會 甘肅省石化工業協會 青海省化工協會
電話：協會：025-8799064 學會：025-86799482
會員服務部：025-86918841
信息部：025-86910067
傳真：025-83755381
郵箱：jshghyxh@163.com
郵編：210019
地址：南京市夢都大街50號東樓(省科技工作者活動中心)5樓
增值電信業務經營許可證：蘇B2-20110130
