克日，，力学与工程科学学院鲍垠桦副教授与中国科学院院士、北京理工大学方岱宁教授，，力学与工程科学学院吕浡、宋亦诚、张俊乾教授等人相助，，在高能量密度柔性锂离子电池方面取得主要研究希望。 。研究效果以“Crocodile skin inspired rigid-supple integrated flexible lithium ion batteries with high energy density and bidirectional deformability”为题，，揭晓在国际高水平学术期刊《Energy Storage Materials》上（影响因子：17.789，，中科院工程手艺1区）。 。
随着柔性电子器件及其柔性能源存储器件的生长，，柔性锂离子电池因其轻质量，，可弯曲，，高放电平台，，宽事情温度规模获得了普遍的关注。 。然而，，限制柔性锂离子电池进一步商业化应用的要害问题之一是柔性锂离子电池重复大变形下电池部件的机械损伤，，进而影响电池电化学性能和使用寿命。 。为了降低柔性电池变形下的机械损伤，，大都电池企业接纳薄膜化结构使其具备优异可弯曲能力，，但牺牲了大宗的电池能量密度，，续航能力较差。 ？？？杉嵝缘绯氐男侥芰τ氡湫文芰Ρ４婢赫叵怠 。只管现在国际上不少研究职员报道了具有较高能量密度的柔性锂离子电池，，但其变形能力较弱，，往往只能实现单偏向弯曲或折叠，，且制造历程重大，，生产本钱高，，电池结构缺乏可拓展定制能力。 。因此，，研究柔性锂离子电池结构设计战略实现多向可弯曲且性能稳固的高能量密度柔性锂离子电池具有主要的科学意义和工程应用价值。 。
图1、鳄鱼皮肤仿生刚柔复合双向可弯曲高能量密度柔性锂离子电池与电化学性能
本研究受鳄鱼皮肤结构特征启发，，提出了一种新型柔性电池刚柔复合结构设计战略，，并乐成制造出柔性锂离子电池样品。 。研究职员通过巧妙的电极卷绕或折叠方法形成阵列刚柔复合电芯结构。 。该结构具有刚性（厚）电池能量贮存部件及柔性（薄 。┑缧九连部件，，划分类比于鳄鱼皮肤中的坚韧防御皮骨(Osteoderm)和柔软易变形的表皮(Dermis)。 。该电池具有易制造、结构可拓展、高柔性和高能量密度等优势。 。其体积能量密度可达400.3 Wh/L（现在报道的柔性锂离子电池最高体积能量密度）。 。电池在凌驾30000次双向弯曲之后经，，且经由200圈0.5 C充放电循环后，，容量坚持率仍高达92.3%。 。在严苛的动态大变形弯曲（弯曲角度60。 。,等效弯曲半径3.2 mm）下经由30圈0.5C充放电循环后依然具有93.2%的容量。 。论文也对电池及其部件举行了形貌实验表征及有限元数值模拟，，进一步验证和展现了大变形下电池结构设计对电芯的；；；；せ怼 。通过裁剪极片可以使电池适配于种种形状的柔性电子器件，，具有优异的可扩展性，，批注晰该电池在柔性电子器件及可衣着电子产品中具有普遍的现实应用远景。 。
研究获得了国家自然科学基金青年基金等资助，，同时环化学院乔芸教授与南京航空航天大学张兴玉讲师也提供名贵的资助与硬件支持。 。
鲍垠桦副教授2021年入选上海市“扬帆妄想”人才项目，，北京大学固体力学博士，，美国马里兰大学帕克分；；；；倒こ滔盗献饔┦俊 。现主持国家自然科学基金青年科学基金一项。 。主要研究偏向包括柔性电池结构设计与制造、柔性电池增材制造及表征，，全固态电池，，力化耦合仿真，，力-化-光耦合变色器件等。 。近年以第一或通讯作者在Advanced Functional Materials, ACS Energy Letters, Energy Storage Materials, Extreme Mechanics Letters, ACS Applied Materials & Interfaces, Journal of Power Sources等国际着名期刊上揭晓论文10余篇。 。（撰稿：鲍垠桦）
论文详情：
Liu, Guanzhong, et al. "Crocodile skin inspired rigid-supple integrated flexible lithium ion batteries with high energy density and bidirectional deformability."Energy Storage Materials(2022). 47, 149-157.https://doi.org/10.1016/j.ensm.2022.01.062
