在這種一體化鋅離子電池的設計中，高柔性和高韌性的聚酰胺微孔膜通過鋅負極表面的涂層緊密集成來形成，而中間內置的由三氟甲烷磺酸鋅和聚酰胺組分構成的涂層夾在鋅負極和聚酰胺隔膜之間，可以發揮多重作用：在粘合鋅負極和聚酰胺隔膜的同時，對負極表面的枝晶生長和副反應的發生起到很好的抑制作用（圖2）。正極部分采用α-MnO₂納米線和多壁碳納米管形成互聯網絡狀結構負載在聚酰胺隔膜上，整個正極層本身充當集流體，省去了額外的非活性組件，不僅實現整個電極的輕薄化，更能提升整個器件的質量/體積能量密度。在最終的一體化構型中，相鄰成分層間具有較強的相互作用，保證了穩固的界面接觸的同時也形成了無縫連接，避免了各層組件在彎曲狀態下產生的相對位移或分離，不僅提升了倍率性能和循環穩定性（循環5000次后的容量保持率達到89.4%）（圖3），而且展現出了優異的電化學穩定性和柔韌性（彎曲1000次后的容量保持率＞90%）（圖4）。該工作所采用的方法簡捷易行，且與現有電池制作工藝有較高的兼容性；在保證水系鋅離子電池所固有的高安全性與高離子電導率等優勢的同時，能夠解決其所面臨的枝晶生長與彎曲受限等科學問題，為高安全性、高柔性和長壽命的水系電池的實際應用提供了有效的結構設計范例。

　　相關研究結果以An integrated configuration with robust interfacial contact for durable and flexible zinc ion batteries為題發表在Nano Energy。該工作得到了科學技術部、國家自然科學基金委和中科院戰略性先導科技專項（A類）等項目的支持。

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　　圖1.一體化構型和傳統分離式構型的水系鋅離子電池的構造示意圖對比

　　圖2.一體化構型對鋅負極枝晶生長與副反應的抑制作用

　　圖3. 一體化構型與傳統分離式構型的電極在扣式鋅離子電池中的電化學性能對比

　　圖4. 一體化構型的鋅離子電池在彎曲狀態下的電化學性能和演示