隨著對可穿戴電子產品（如智能手表、可穿戴健康監測系統和人機接口單元）的需求不斷增加，構建具有環保、低成本、多功能和高電化學性能的柔性儲能系統勢在必行。納米纖維素具有可持續的自然豐度、卓越的性能和獨特的結構，已成為一種很有前途的納米材料，在功能性儲能系統方面顯示出巨大的應用潛力。

在此，德國哥廷根大學張凱教授、劉培文及天津科技大學司傳領教授等人綜述了用于柔性功能性儲能設備的先進納米纖維素基復合材料的最新進展，旨在為納米纖維素與其他電化學材料的結合以優化其性能提供新的視角。

首先簡要介紹了納米纖維素獨特的結構特征和性能。其次，從合成技術（原位、非原位）和微/納米界面結構的角度強調了這些復合材料的結構-性能-應用關系，以優化其性能。接下來，全面討論了納米纖維素基復合材料的近期應用，從柔性鋰離子電池和超級電容器到新興的電化學儲能裝置，如鋰硫電池、鈉離子電池和鋅離子電池等。

圖1. 納米纖維素的形態、性質和復合材料

最后，作者提出了用于下一代柔性儲能系統的納米纖維素基復合材料的當前挑戰和未來方向：

（1）缺乏連續和大規模制備納米纖維素基復合材料的可行技術；

（2）一些納米纖維素基復合材料的機械強度和柔韌性不足以滿足實際應用；

（3）應從根本上了解電極/電解液界面中活性成分與納米纖維素之間的分子相互作用，從理論和實驗兩個方面闡明工作機制；

（4）需要更多關于材料成分的合理設計、表面/界面工程和合成技術的努力來彌補納米纖維素導電性的不足；

（5）應進一步研究對納米纖維素基復合電極孔結構的控制。

圖2. 用于柔性電極、隔膜和電解液的納米纖維素基復合材料的開發

Advanced Nanocellulose-Based Composites for Flexible Functional Energy Storage Devices, Advanced Materials 2021. DOI: 10.1002/adma.202101368