科技的進步，智能化熱潮的風靡，也讓電子設備變得愈加豐富多彩。智能硬件、智能手機、智能可穿戴設備也是近年來的潮流，尤其是電子技術的快速進步，更是讓這些電子設備朝著輕薄化、多樣化、多元化、柔性化方向發(fā)展，例如2017年流行的全面屏手機。而在今年，像三星蘋果等廠商更是計劃研制可折疊、可彎曲的新一代柔性電子產(chǎn)品。

這種充滿未來科幻感的柔性電子產(chǎn)品頻繁的出現(xiàn)在各種電子展會當中，滿足大眾對電子產(chǎn)品科技感的想象同時，也指引了電子產(chǎn)品的發(fā)展方向，柔性電子顯然是未來發(fā)展趨勢之一。

值得一提的是，柔性電子曾被評為世界十大科技成果之一，更是預測其將帶來一場電子技術革命。如今，這場電子技術革命在市場的推動下已經(jīng)悄然來臨，根據(jù)調(diào)研機構IDTechEx預測數(shù)據(jù)顯示，2018年柔性電子市場為469.4億美元，到2028年將達到3010億美元，2011年至2028年間年復合增長率近30%。

廣闊的市場前景助推下，柔性電子技術發(fā)展也是日新月異，其中柔性電子發(fā)展最大的挑戰(zhàn)就是與之相適應的柔性儲能器件。傳統(tǒng)的鋰電池、超級電容器是剛性的，在彎曲、折疊時，容易造成電極材料和集流體分離，影響電化學性能，甚至導致短路，發(fā)生嚴重的安全問題。

因此，為了適應下一代柔性電子設備的發(fā)展，柔性儲能器件成為了近幾年的研究熱點。小編盤點了近期柔性儲能十大技術突破，幫助大家了解柔性儲能的發(fā)展現(xiàn)狀。

1.柔性多功能雙極性全固態(tài)鋰離子電池

2017年10月18日媒體報道稱，韓國蔚山國家科學與技術研究院研發(fā)了一種新的柔性多功能雙極性全固態(tài)鋰離子電池，解決了基于無機電解質(zhì)的雙極性鋰離子電池常見的問題。

據(jù)了解，研究人員通過無溶劑干燥和紫外線固化輔助多級印刷技術制備出雙極性LIB，并開發(fā)了一種新型的柔性不易燃凝膠電解質(zhì)，從而將其作為核心元件用于印刷電極和印刷固態(tài)凝膠復合電解質(zhì)。而該多級印刷的雙極性電池制備技術作為一種高效、可擴展的技術，將雙極性全固態(tài)電池的發(fā)展推向商業(yè)化，具有巨大的應用前景。

編輯點評：鋰離子電池并不少見，現(xiàn)在主流電子都是使用鋰電池，不過該項技術可以打破鋰電池一直以來剛性的特點，做到柔性多功能雙極性無疑是非常大的技術突破。

2.紙質(zhì)柔性超級電容器

2017年10月24日，美國佐治亞理工學院機械工程學院助理教授SeungWooLee和高麗大學化學與生物工程系的JinhanCho共同研發(fā)了一種紙質(zhì)柔性超級電容器。該超級電容器使用金屬納米顆粒在紙中涂覆纖維素纖維，創(chuàng)造出具備高能量和高功率密度的超級電容器電極，實現(xiàn)了迄今為止具備最佳性能的基于紡織品的超級電容器。

通過研究測試表明，使用該技術制造的電容器可以折疊數(shù)千次而不影響電導率。除此之外，這種金屬紙張超級電容器的最大功率和能量密度分別達到15.1mW/cm2和267.3uW/cm2，基本上優(yōu)于常規(guī)紙質(zhì)或紡織超級電容器。

而它的應用場景也非常豐富，支持可穿戴設備、便攜性電子產(chǎn)品等，還可以將柔性電容器與能量收集裝置結合，為生物醫(yī)學傳感器、消費電子和軍用電子產(chǎn)品等應用供電。

編輯點評：與鋰電池同理，超級電容器也是剛性的，不易彎曲和折疊。不過該技術從材料的另外一種角度出發(fā)，打破常規(guī)，研發(fā)出了基于紡織品的紙質(zhì)柔性超級電容器。如果能夠進一步解決問題，做到商用，那么很可能會帶來變革。

3.石墨炔高性能柔性電池

2017年10月27日，這一次輪到中國技術大展神威。中科院青島生物能源與過程研究所新型能源碳素材料團隊與中科院化學研究所合作，研發(fā)了一種石墨炔基分子材料，改變了傳統(tǒng)的電池材料觀念，實現(xiàn)了高性能柔性電池的制備。

據(jù)了解，該材料在鈉離子電池的測試研究中所展現(xiàn)的電化學儲鈉能力在同類材料中具有領先地位，完全可能成為新一代高性能、柔性儲能電池。為我國未來電化學儲能器件的研究帶來了新視角和新理念，將積極地推動我國十三五新能源和新材料研究規(guī)劃進展。

編輯點評：石墨炔是繼富勒烯、碳納米管、石墨烯之后，一種新的全碳納米結構材料，具有豐富的碳化學鍵、大的共軛體系、寬面間距、優(yōu)良的化學穩(wěn)定性，被譽為是最穩(wěn)定的一種人工合成的二炔碳的同素異形體。由于其特殊的電子結構及類似硅優(yōu)異的半導體性能，石墨炔有望可以廣泛應用于電子、半導體以及新能源領域。

4.纖維型類固態(tài)鋰離子柔性電池

2017年11月20日，馬里蘭大學胡良兵研究團隊利用3D打印技術制備了纖維型類固態(tài)鋰離子柔性電池。該電池可在彎曲狀態(tài)下保持穩(wěn)定的電化學性能，未來可與普通織物結合，作為可穿戴電子器件的重要能源存儲設備。

值得一提的是，相比起其它復雜精密的技術，這種制備方法非常簡單快速。也許其在其它方面還不夠完善，但是其提供了量產(chǎn)柔性鋰離子電池的新思路，也可有效的應用于其他活性材料體系的柔性一維電池。

編輯點評：利用3D打印技術不得不說是一種新的思路，3D打印技術近年來非常流行，而且其成本和制作成都也都非常方便快速。對于柔性儲能器件行業(yè)來說，是一個值得思考的方向。

5.柔性固態(tài)超級電容器

2017年12月12日，中國科學院電工研究所超導與能源新材料研究部馬衍偉課題組采用多級次石墨烯復合電極與離子液體凝膠聚合物電解質(zhì)，首次開發(fā)出具有3.5V電壓窗口的高能量密度柔性固態(tài)超級電容器。據(jù)了解，該研究是電工所團隊與西南石油大學教授葛性波合作完成。

據(jù)悉，研究人員通過調(diào)控電極的微觀結構和引入離子液體凝膠電解質(zhì)，成功制備出具有寬電壓窗口的柔性固態(tài)超級電容器，有效提升了器件的能量密度。該柔性固態(tài)超級電容器充放電10000次循環(huán)后，容量仍然可以保持85%以上，連續(xù)彎折1000次后容量仍可以保持88%，具有良好的電化學性能和優(yōu)異的力學耐彎折性能。

編輯點評：石墨烯材料并不陌生，市場上對于石墨烯電池的概念也是耳熟能詳，不過目前一直處于技術研發(fā)狀態(tài)。這項技術突破，為今后提高柔性固態(tài)超級電容器的能量密度提供了一種有效策略。