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柔性電致變色鋅離子電池（FE-ZiB）是一種新興的儲能技術，在單個設備中同時具有電致變色特性和儲能能力，將成為未來透明可穿戴電子產品的一項有前景的技術。然而，目前的技術限制了FE-ZIB的制備，因為鋅負極材料不透明且堅硬。開發柔性透明的鋅負極是克服電流限制的關鍵因素。

韓國全北國立大學Joong Hee Lee、Duy Thanh Tran等首次報道了一種用于FE-ZiB器件的柔性、透明的鋅納米纖維網絡負極（Zn@Ni@AgNFs）。

圖1 可充電可穿戴電致變色鋅離子電池的制備示意圖

為開發柔性透明的鋅負極材料，這里首先制備了一種高導電、柔性和透明的鎳納米纖維網絡電極（Ni@AgNFs）作為集流體和沉積鋅金屬的骨架。

Ni@AgNFs網絡電極在550 nm處顯示出≈87%的高透明度，并具有≈1.0 Ω sq^-1的出色薄層電阻。進一步制備的柔性透明Zn-納米薄片納米纖維網絡電極具有良好的光學透明度（在550 nm時約為80%）和良好的機械柔韌性。

此外，作者以凝膠聚合物為電解質和間隔物，采用電沉積的聚苯胺/雜化透明電致變色電極（PANi/HTE）和Zn-納米薄片納米纖維分別作為正極和負極材料制備了可充電的FE-ZiB。

圖2 FE-ZiB器件的電化學性能

結果，制備的FE-ZiB器件在0.013 A cm^-2時提供了174.82 mA hm^-2的高面積容量，在168.8 mW m^-2時提供了113.6 mW hm^-2的面能量密度，以及在功率密度為 562.7 W m^-3時提供了378.8 W hm^-3的高體積能量密度。

此外，FE-ZiB還表現出優異的電致變色能力，具有從放電狀態(0.3 V)的透明到充電狀態(1.6 V)的深藍紫色的可逆顏色轉變。這些結果為開發用于智能可穿戴電子設備的透明電池開辟了一條新途徑。

圖3 FE-ZiB器件的機械柔韌性測試

A Flexible and Transparent Zinc-Nanofiber Network Electrode for Wearable Electrochromic, Rechargeable Zn-Ion Battery. Small 2021. DOI: 10.1002/smll.202104462

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全北國立大學Small：首次報道柔性、透明的鋅納米纖維網絡電極！

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