跟着电子技能的快速开展，越来越多的电子设备正在向着轻浮化和柔性化的方向进行开展，例如三星和LG都推出了自家的柔性可折叠的屏幕，而且正在计划推出可折叠的手机等产品，现在显现组件和电路都可完结柔性和可折叠，现在最大的应战便是可以折叠的储能电源产品，传统的锂离子电池、超级电容器等产品，不光体积粗笨，而且还无法折叠，在体积改变过大时，甚至会导致正负极之间产生短路，引发热失控，导致严峻的安全问题。因而为了习惯下一代柔性电子设备的开展，锂离子电池的开展方向也应向着柔性、可折叠的方向进行开展。
关于锂离子电池和超级电容器等化学电源来说，完结柔性最大的阻止是集流体的柔性化规划，不光要确保柔性电极具有杰出的机械功能，还要具有杰出的电化学功能。从今天开始，咱们将分两篇为咱们介绍柔性储能电源规划的最新开展情况，包括柔性锂离子电池和柔性超级电容器两个部分。
为了完结锂离子电池的柔性化规划，人们对多种道路进行了测验，例如聚合物电池、纤维素基电池和纸基电池，研讨显现对锂离子电池折叠功能影响最大的是电极和集流体的规划，下面咱们就依照技能方向对现在柔性锂离子电池规划开展情况进行介绍。
柔性纸电池
说起纸张咱们都不生疏，造纸术是我国四大创造之一，尽管不清楚为什么咱们什么都喜爱凑四个，像什么四大名著、四大文人、四咱们族了，可是造纸术的创造的确对人类文明开展的进程产生了严重的影响。纸张外表粗糙，孔隙率高，非常合适离子的分散，而且纸张具有柔性可折叠的特色，因而非常合适用于出产柔性锂离子电池。在锂离子电池中，纸张既可以用作集流体，也可以用作隔阂，当然这需求对传统的纸张进行改性处理，例如在纸张的外表涂布一层多壁碳纳米管SWCNTs以增强纸张的导电性，以碳纳米管CNT与纤维素复合制成具有杰出导电性的柔性电极，当然纸也可以作为隔阂，在最近的一项报导中，以多壁碳纳米管薄膜为集流体，并别离涂布正、负极活性物质，以纸张作为隔阂和支撑结构，电池不只具有杰出的可折叠特性，还具有优异的电化学功能，特别是该电池的自放电功能，存储350h，电压仅下降5.4mV。
3D电极柔性锂离子电池
锂离子电池的容量和倍率功能与电极的活性面积有着亲近的联系，经过对锂离子电池的电极结构进行改进，增加电极的活性面积，进步Li+的分散动力学条件是提高锂离子电池功能的重要途径。最近的研讨发现，具有3D结构的碳纺织品具有杰出的导电功能还具有极佳的机械功能，因而非常合适用来替代传统的金属集流体。经过在碳纤维的外表成长一层ZnCo2O4纳米线资料，负极的比容量可以到达1300mAh/g，以该资料作为负极，钴酸锂作为正极制成的锂离子电池在弯折的情况下也可以正常作业，耐久性实验中，该电池弯折数百次后依然可以正常作业，可是现在碳纺织品资料的首要问题是面密度太高，影响电池的能量密度提高。假如运用超薄钛箔作为集流体，涂布一层具有3D结构的活性物质，可以明显的提高电池的倍率功能，一起确保杰出的柔性。最近新式的石墨烯泡沫资料，因为质量轻，导电性好，具有极好的可折叠性，招引了广泛的重视，例如研讨显现，以Li4Ti5O12与石墨烯泡沫构成复合资料，在200C的超高倍率下，依然可以取得86mAh/g的比容量，而且坚持了杰出的可折叠性，在曲折半径到达5mm时，容量仅细微的降低了1%。
全固态电解质
传统的液体电解质，因为热安稳、机械安稳差等问题，使得柔性电池的可曲折性受到了很大的约束，而近年来开展起来的塑料晶体电解质刚好处理了传统的液体电解质安稳性差的问题，塑料晶体电解质首要由锂盐和塑料晶体组成，具有杰出的热安稳性和较好的离子电导率，可是传统的塑料晶体电解液在室温下更多呈现出液体的行为，因而导致其存在机械功能差等问题，需求经过相应的改造手法进行改造，经过在在塑料晶体电解质中增加PET纤维，可以明显的改进塑料晶体电解质的机械功能，以LiCoO2为正极，Li4Ti5O12为负极，以经过强化处理的塑料晶体电解质为电解质和隔阂，该电池体现出了杰出的可曲折性，即便在环绕几圈的前提下，依然可以正常作业。但上述电解质的厚度一般为25um左右，还无法满意轻浮化锂离子电池的规划需求，所以人们对锂磷氧LPON资料进行研讨，该固体电解质的厚度可以做到2um，依然可以坚持杰出的电化学功能。
柔性离子电池结构规划
关于柔性电子元器件的规划，对其规划约束最大的便是电池的形状，比较于传统的片状电池，线型锂离子电池在这方面具有天然的优势，例如最近LG化学公司就推出了一款，线型锂离子电池，该电池具有中空螺旋型的负极结构，改性无纺布隔阂，和外部的正极结构，该电池电压渠道3.5V，容量线密度为1.0mAh/cm，该电池具有杰出的可曲折性，更为重要的是该电池不用像传统的锂离子电池那样安顿在电子设备的内部，可以放置在任何地方，因而可以极大的便利可穿戴设备的运用。
跟着可延展电子设备的开展，柔性电子设备不只要接受曲折变形，还要可以曲折，拉伸和紧缩等受力方式，因而为可延展电子设备供给储能电池是一个巨大的应战，现在一条可行的技能计划是进行单元化规划，也便是将传统的整个锂离子电池分割成一个一个独立的小单元，一般是以弹性硅胶薄膜作基体，不同的小单元之间相互连接。经过测验，该办法制备的电池可以延展到300%以上，依然可以坚持杰出的电化学功能。
现在柔性锂离子电池的规划还仅仅是起步阶段，还有许多问题需求处理，例如，如安在确保电池具有杰出的机械功能的前提下提高锂离子电池的比能量和安全功能，这需求在电解规划和电解液规划，以及电池结构规划上一起着手才干完结。
