目前，天津大學(xué)鐘澄、鄧意達(dá)、胡文彬等人制備出一種高性能可編織纖維狀鋅空電池。首先，該課題組利用低成本的電極材料，連續(xù)、簡(jiǎn)單的工藝路徑制備出一種可編織纖維狀鋅空電池。接著，為了提高可編織纖維狀鋅空電池的性能，該團(tuán)隊(duì)利用原位復(fù)合的方法在NrGO（氮摻雜氧化還原石墨烯）表面覆蓋一層原子級(jí)厚度的介孔Co3O4納米片。所制備的Co3O4/N-rGO復(fù)合納米片表現(xiàn)出優(yōu)異的雙功能催化性能。研究發(fā)現(xiàn)，原位復(fù)合能夠提高Co3O4的導(dǎo)電性，使得催化反應(yīng)過(guò)程中電子傳輸?shù)乃俣燃涌臁６遥瑥?fù)合材料的電子結(jié)構(gòu)也因?yàn)镃o3O4納米片與N-rGO納米片之間強(qiáng)烈的耦合作用、協(xié)同作用而發(fā)生改變，利于加快氧介質(zhì)的吸附/脫附過(guò)程。此外，復(fù)合材料的原子級(jí)厚度、介孔特性利于暴露更多的活性位點(diǎn)和促進(jìn)傳質(zhì)過(guò)程。以Co3O4/N-rGO復(fù)合納米片作為空氣正極催化劑的柔性纖維狀鋅空電池表現(xiàn)出優(yōu)異的充放電性能，在3mA/cm3的充放電電流密度下，放電電壓1.2V,充電電壓2V，能量效率達(dá)到60%。此外，高達(dá)649Wh/kg的質(zhì)量能量密度和36.1mWh/cm3的超高體積能量密度也滿(mǎn)足高能量密度柔性?xún)?chǔ)能系統(tǒng)的要求。為了進(jìn)一步驗(yàn)證制備的柔性纖維狀鋅空電池的可編織性，該團(tuán)隊(duì)進(jìn)行了一系列的演示工作。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，編入織物中的柔性纖維狀鋅空電池依然能夠正常工作，表現(xiàn)出良好的抗外力破壞性能。更加令人興奮的是，編入織物中的柔性纖維狀鋅空電池通過(guò)串并聯(lián)連接得到的電池組能夠驅(qū)動(dòng)LED電子手表，給LED顯示屏充電和給iPhone手機(jī)充電。

　　

　　相關(guān)工作以Insidebackcover的形式發(fā)表在A(yíng)dvancedMaterials(DOI:10.1002/adma.201703657)上，第一作者是天津大學(xué)材料科學(xué)與工程系博士生李映波。