近日，中科院大連化物所二維材料與能源器件吳忠?guī)浹芯繂T團隊發(fā)展了低成本、規(guī)模化的絲網(wǎng)印刷技術，制備出具有良好商業(yè)應用前景、高度柔性、高安全和長壽命的二次水系平面化鋅錳微型電池，相關進展發(fā)表在《國家科學評論》（NationalScienceReview）上。此外，在同期期刊上，韓國蔚山國家科學技術究院（UNIST）微型儲能專家Sang-YoungLee教授為該文撰寫點評文章——“可規(guī)模、更安全、可印刷的鋅錳平面微型電池可廣泛應用于智能電子器件”，對該工作進行了高度評價。

新一代微型化、可穿戴電子產(chǎn)品的發(fā)展，極大地刺激了人們對與之相匹配的新概念、高安全、長壽命微型儲能器件，尤其是平面化微型電池的迫切需求。平面化微型電池具有高度集成一體化的特點，克服了傳統(tǒng)三明治構(gòu)型電池體積大、機械柔性差、彎曲狀態(tài)下界面易分離等缺點，是非常具有發(fā)展前景的一類新型可穿戴電子器件功率源。

為了進一步提高電池功率源的安全性能，研究人員正在積極開發(fā)高安全水系電解液取代可燃性有機電解液，構(gòu)建安全性高的水系平面化微型電池。其中，得益于電極材料的豐富儲量，鋅錳水系電池備受關注。然而，目前發(fā)展與集成電子器件高度兼容的高安全、低成本平面鋅錳電池關鍵制備技術仍然非常缺乏。

為解決這一問題，該團隊發(fā)展了一種低成本、簡單高效、規(guī)?；慕z網(wǎng)印刷技術，成功制備出兼具良好機械柔性、高安全和長壽命的新概念水系平面化鋅錳微型電池?？蒲腥藛T首先以二氧化錳、鋅粉、石墨烯為功能材料，分別配置出鋅錳電池的正負電極和石墨烯集流體觸變性油墨；然后采用多步絲網(wǎng)印刷的方法，實現(xiàn)了平面化鋅錳微型電池簡單、低成本的規(guī)?；苽?。

鋅錳電池不僅具有環(huán)境友好、高安全的特點，而且表現(xiàn)出了超長的工作壽命，在5C的電流密度下循環(huán)1300圈仍能保持83.9%的比容量，同時兼具良好的機械柔性和性能一致性。此外，印刷基底的多樣性可滿足不同應用場景的需求。況且絲網(wǎng)印刷是工業(yè)上已成熟的技術。

本項該工作提出了一種非常有工業(yè)應用前景的規(guī)模化制備平面化鋅錳微型電池的方法，也為其它平面化柔性儲能器件的發(fā)展提供了新的思路。