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#宁大播报# 【宁大一团队率先开发出可工作于极限温度条件下的柔性锌空气电池】
随着可折叠智能手机、可卷曲显示器、可穿戴设备等柔性电子器件的迅速发展，固态柔性锌空气电池凭借其理论能量密度高、资源丰富、安全环保等优点受到了广泛关注。然而，由于缺乏低成本高性能的双功能氧催化剂和柔性电解质，柔性锌空气电池的能量转换效率和输出功率密度较低，而且工作温度范围仅限于室温附近，这严重阻碍了其实际应用。针对这些问题，宁大海运学院苗鹤教授课题组在国际上率先开展了低成本的锰基双功能氧催化剂和性能优异的聚合物电解质的研究，并基于此开发出高性能的、可工作于极限温度条件下的柔性锌空气电池。

该团队首次开发了石墨烯负载氧化锰纳米线与聚丙烯酰胺凝胶电解质，并将其成功应用于全固态柔性锌空气电池。通过简单的一锅法合成了石墨烯负载二氧化锰纳米线的高活性氧催化剂（MnO2/NRGO-Urea）。该催化剂不仅具有良好的稳定性，而且在氧还原和析氧反应（ORR和OER）中表现出高效的催化活性。此外，还开发了基于聚丙烯酰胺的碱性凝胶电解质，具有极高的离子电导率（215.6 mS cm-2）。基于以上催化剂和柔性-固态电解质，开发出高性能的柔性-固态锌空气电池，其最大功率密度可达105.0 mW cm-2，具有良好的机械韧性和稳定性。

该团队首次提出了层状二氧化锰低温演化锰基尖晶石策略，并基于此率先开发出可工作于极限温度条件下的柔性锌空气电池中的应用研究。首次提出了一种在温和条件下由层状水钠锰矿型合成锰基尖晶石的策略。所制备锰基尖晶石（CMN-321H）的双功能氧催化活性和稳定性超过了大多数同类材料。同时，通过向聚丙烯酰胺凝胶电解质中引入植物纤维素，制备了新型的PAMC固态电解质，PAMC电解质具有较高的离子导电性、保水性和优异的拉伸性能。将CMN-321H与PAMC相结合，所制备的柔性锌空气电池具有出色的充放电性能。更值得注意的是，组装的柔性电池在弯折、烘烤（温度范围90~120℃）和-20℃等恶劣条件下，仍能够稳定的工作。

该研究相关工作发表在国际知名期刊Chemical Engineering Journal、Journal of Power Sources等上，授权国家发明专利3项，并参加了“挑战杯”“互联网+”等创新创业比赛，获得国家级银奖2次、省部级金奖（一等奖）5次。该研究得到了国家自然科学基金（51871126）、浙江省自然科学基金（LY21E010002）、宁波市“3315”创新团队等项目的支持。

（图片来源于网络）