《表4 近期报道的基于电纺纤维催化剂的柔性固态锌-空气电池性能》

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《电纺纤维在锌-空气电池中的应用研究进展》

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液态ZABs易受体积过大以及不易储存和运输等因素的影响。近年来，电子手表、可折叠曲面电子屏幕等可穿戴电子设备迅速进入公众视野，基于电纺纤维催化剂的柔性可穿戴储能器件，特别是具有较好力学性能的柔性固态ZABs（图5a）是目前的研究热点，例如用被编织在衣服中的固态ZABs为手机（图5b）和手表（图5c）供电[24]。柔性固态ZABs由凝胶电解质、阴极（与液态ZABs的气体扩散电极相同）和阳极（锌箔）组成（图5a）。电纺纤维催化剂，尤其是电纺纤维自支撑催化剂具有优异的机械韧性和强度，以及大长径比和高孔隙率等特点，使其在作为ZABs的空气电极时表现出令人满意的长循环寿命和高比容量，在此，表4列出并比较了近期报道的基于电纺纤维催化剂的柔性固态ZABs的电池性能，可以看到这些电池均表现出良好的充放电稳定性和较低的可逆过电位。其中，Ji等在电纺纤维上均匀分布含Co的碳纳米管/碳纳米片，再经过氮掺杂得到CoNCNTF/CNF电纺纤维自支撑催化剂，如图5d和5i所示[43]，基于该催化剂的柔性固态ZABs展现出63 mW·cm-2的较大峰值功率密度，在充放电循环测试68个周期后仍可以保持0.29 V的可逆过电位。此外，它在不同折叠角度下显示出良好的电池稳定性（图5e～5h）[43]。该电池优异的电池性能得益于Co锚定的纳米片均匀分布在纳米纤维表面使得催化剂表面化学成分得到优化，展现出优异的ORR/OER催化活性以及低过电位，同时明显改善ZABs的电池性能。以上介绍的具有良好电池性能的示例表明了基于电纺纤维催化剂的柔性固态ZABs改善储能器件性能的可行性，未来有望研发出更加实用的储能器件。