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自然界中的材料已經(jīng)進(jìn)化成最有效的形式，并在數(shù)萬年的時間里適應(yīng)了各種環(huán)境條件。由于它們的多功能和環(huán)境友好性，許多人嘗試將仿生材料用于工業(yè)應(yīng)用，從而確立了仿生學(xué)的重要性。仿生學(xué)已經(jīng)成為在可充電二次電池領(lǐng)域?qū)で蠹夹g(shù)突破的關(guān)鍵。

近日，韓國世宗大學(xué)Yang-Kook Sun（通訊作者）和漢陽大學(xué)Seung-Taek Myung（通訊作者）等人在材料研究頂級期刊Adv. Mater.上發(fā)表了題為”Gifts from Nature: Bio-Inspired Materials for Rechargeable Secondary Batteries”的綜述論文。

可充電二次電池的代表性仿生材料及相應(yīng)策略

作者討論了可用于二次電池的仿生材料的特性及其作為電池主要部件(如電極、隔膜和粘結(jié)劑)應(yīng)用的好處。介紹了仿生材料在合成復(fù)雜結(jié)構(gòu)納米材料、生物質(zhì)制備低成本電極材料、鋰離子電池生物分子有機(jī)電極等方面的應(yīng)用。

生物模板材料生物模板尺寸的顯微圖像

此外，還討論了天然隔膜和粘結(jié)劑，包括它們在提高電池性能和安全性方面的作用。還提到了鈉離子電池、鋅離子電池和柔性電池等下一代二次電池的最新進(jìn)展，以了解在這些新的電池系統(tǒng)中使用仿生材料的可行性。

最后，總結(jié)了目前的研究趨勢，并提出了未來的研究方向，為二次電池仿生技術(shù)的發(fā)展提供了重要的科學(xué)和實際問題的見解。

作為模板材料的樹和硅藻切片的顯微鏡圖像

Gifts from Nature: Bio-Inspired Materials for Rechargeable Secondary Batteries(Adv. Mater., 2021, DOI: 10.1002/adma.202006019)

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