超高效率的智能变色柔性电池_专栏

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电致变色锌离子电池，其阳极由聚合物制成，充电时变为深蓝色，放电时变为透明

随着智能和可穿戴电子设备市场的快速增长，具有储能功能和附加颜色变化特性的下一代智能储能系统备受关注。然而，现有的电致变色器件导电性低，导致电子和离子迁移效率低，存储容量低。因此，这种电池的使用仅限于柔性和可穿戴设备。

21日，韩国科学技术院(KAIST)材料科学与工程系(DMSE)教授金一doo和明知大学材料科学与工程系教授尹泰光(音译)共同研究小组宣布，开发出了一种智能电致变色锌离子电池，该电池使用了含有“π桥间隔器”的电致变色聚合物阳极，可以直观地表示充电和放电过程。这提高了电子和离子的迁移效率。

他们的研究成果被刊登在8月3日的《先进材料》内页，题为《柔性电致变色锌离子电池用π-桥间隔嵌入电子供体-受体聚合物》。

具有电致变色特性的电池是一项突破性的发明，它可以用颜色直观地表示它们的充电和放电状态，并且可以通过控制太阳能吸收来减少室内冷却的能源消耗。该研究团队成功构建了一种柔性电致变色智能锌离子电池，即使在长期暴露于大气和机械变形的情况下，也能保持其优异的电致变色和电化学性能。

为了最大限度地提高电子和离子的迁移效率，该团队模拟并合成了世界上第一个π桥间隔剂聚合物阳极。π键可以提高结构内电子的迁移率，加速离子的运动，最大限度地提高离子的吸附效率，从而提高其储能能力。

在带有π桥间隔的阳极电池中，间隔为离子的快速移动提供了空间。这可以实现快速充电，锌离子放电容量提高到110 mAh/g，比之前报道的高40%，电致变色功能增加30%，当设备充电/放电时，从深蓝色切换到透明。

另外，如果将透明柔性电池技术应用到智能窗户上，可以在白天吸收太阳能的同时呈现较暗的颜色，而且还可以代替窗帘，成为阻挡紫外线的未来能源储存技术。

金一斗教授表示:“开发出了与π桥间隔物结合的聚合物，并成功制造出了具有优异电致变色效率和高储能容量的智能锌离子电池。”他补充说:“这项技术超越了现有的电池仅仅用作储能设备的概念，我们希望这项技术能被用作未来的储能系统，加速智能电池和可穿戴技术的创新。”

超高效率的智能变色柔性电池