《材料研究学报》
六、一种高度稳定的柔性固态锂空气电池
资料来源：A highly stable and flexible zeolite electrolyte solid-state Li–air battery
研发国家：中国
发表期刊：Nature
科研关注度：344
潜在市场规模：780亿元人民币
根据Research and Markets调研数据显示，2020年全球锂离子电池市场价值约为405亿美元，预计2025年市场将以14.6%的GACR增长，达到近800亿美元的规模。2020年中国锂电池市场规模约为2000亿元人民币，预计2025年达到3900亿元人民币。锂空气电池具有最高的理论能量密度，有望在下一代储能设备中占据重要地位，随着技术的不断发展成熟，预计2025年锂电池市场占有率为20%，预计市场规模为780亿元人民币。
锂空气电池是一种非常有潜力的高比容量电池技术，其利用锂金属与氧气的可逆反应，理论能量密度高达3600Wh/kg。锂空气电池的蓄电能力是当前锂离子电池的10倍以上，被广泛认为是一项未来电池领域中的颠覆技术。然而，传统的固体电解质由于其对锂金属或空气的不稳定性，以及在构造低电阻界面时的不稳定性，不适合在固态锂空气系统中使用。
吉林大学于吉红院士和徐吉静教授（共同通讯作者）团队提出了一个集成的固态锂空气电池，它包含一个超薄的、高离子传导的锂离子交换沸石X(LiX)膜作为唯一的固体电解质。这种电解质与铸造锂作为阳极，碳纳米管作为阴极。由于沸石的固有化学稳定性，有效地抑制了锂或空气的作用引起的电解液变质。该电池碳纳米管的容量为mAh/g，在电流密度为500mA/g和容量为1000mAh/g的情况下，循环寿命为149次。在相同条件下，这种循环寿命比磷酸铝锗锂（12次）和有机电解质（102次）的电池更长。沸石基锂空气电池的电化学性能、柔性和稳定性赋予其实际应用性，可以扩展到其他储能系统，如锂离子电池、钠空气电池和钠离子电池。
七、纤维锂离子电池
资料来源：Scalable production of high-performing woven lithium-ion fibre batteries
研发国家：中国
发表期刊：Nature
科研关注度：249
潜在市场规模：1500亿元人民币
可穿戴设备市场规模一直保持增长趋势，2020年达559.2亿元，预计2025年中国智能可穿戴设备市场规模将达1573.1亿元。
2021年3月11日，复旦大学高分子科学系教授彭慧胜领衔的研究团队，成功将显示器件的制备与织物编织过程实现融合，在高分子复合纤维交织点集成多功能微型发光器件，揭示了纤维电极之间电场分布的独特规律，实现了大面积柔性显示织物和智能集成系统。相关研究成果在线发表于《Nature》主刊。2021年9月1日，复旦大学彭慧胜团队在高分子纤维器件领域取得新进展，发现了纤维锂离子电池内阻与长度之间的双曲余切函数关系，有效解决了活性材料和纤维电极界面稳定性难题，连续构建出兼具高安全性、高性能的新型纤维聚合物锂离子电池。
纤维锂聚合物离子未来会有广阔的应用前景，如长度为1米的电池可以为智能手机、手环、心率监测仪、血氧仪等可穿戴电子设备长时间连续有效供电，在曲率半径为1厘米的情况下，将纤维锂离子电池弯折10万次后，其容量保持率仍大于80%，以及在重复水洗、挤压等情况下，也可以保持较为稳定的电化学性能。此外，研究团队通过将纤维锂离子电池和纤维传感器与显示织物集成，实现了智能织物系统对人体汗液中钠离子和钙离子浓度的实时监控和信号传输与显示，为后期相关医疗方面的应用提供了可能。
八、甲氧基乙胺螯合剂改善镁电池性能
资料来源：Solvation sheath reorganization enables divalent metal batteries with fast interfacial charge transfer kinetics
研发国家：美国
发表期刊：Science
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