随着对可穿戴电子设备(如智能手表设备、可穿戴健康监测系统和人机接口单元)、具有环保、低成本、多功能特性的柔性储能系统的需求不断增加,并且必须构建高电化学性能。 纳米纤维素具有可持续的自然丰度、卓越的性能和独特的结构,已成为一种有前途的纳米材料,在制造功能性储能系统方面显示出巨大的潜力。

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图1 用于先进储能设备的基于纳米纤维素的复合材料的简要时间表。

这篇综述旨在为纳米纤维素与其他电化学材料的组合提供新的视角,以设计和制造用于先进储能设备的纳米纤维素基柔性复合材料。首先,简要介绍了纳米纤维素独特的结构特征和性能。其次,从加工技术和微 /纳米界面结构的角度解决了这些复合材料的结构-性 能 -应用关系,以优化其性能。 接下来,全面讨论了纳米纤维素基复合材料的近期具体应用,从柔性锂离子电池和电化学超级电容器到新兴的电化学储能装置,如锂硫电池、钠离子电池和锌离子电池.最后,提出了用于下一代柔性储能系统的纳米纤维素基复合材料的当前挑战和未来发展。

图2 该综述的概要图。

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图3 纳米纤维素的形态、性质和复合材料。

图1 3 柔性纤维素 -PDA-PAM 水凝胶分离器。

相关论文以题为 Advanced Nanocellulose-Based Composites for Flexible Functional Energy Storage Devices 发表在《 Advanced Materials 》上。 通讯作者分别 是 天津科技大学 司传领教授 、 华中农业大学 刘培文研究员 、以及 德国哥廷根大学 张凯教授 。

参考文献:

doi.org/10.1002/adma.202101368