在这种一体化锌离子电池的设计中，高柔性和高韧性的聚酰胺微孔膜通过锌负极表面的涂层紧密集成来形成，而中间内置的由三氟甲烷磺酸锌和聚酰胺组分构成的涂层夹在锌负极和聚酰胺隔膜之间，可以发挥多重作用：在粘合锌负极和聚酰胺隔膜的同时，对负极表面的枝晶生长和副反应的发生起到很好的抑制作用（图2）。正极部分采用α-MnO₂纳米线和多壁碳纳米管形成互联网络状结构负载在聚酰胺隔膜上，整个正极层本身充当集流体，省去了额外的非活性组件，不仅实现整个电极的轻薄化，更能提升整个器件的质量/体积能量密度。在最终的一体化构型中，相邻成分层间具有较强的相互作用，保证了稳固的界面接触的同时也形成了无缝连接，避免了各层组件在弯曲状态下产生的相对位移或分离，不仅提升了倍率性能和循环稳定性（循环5000次后的容量保持率达到89.4%）（图3），而且展现出了优异的电化学稳定性和柔韧性（弯曲1000次后的容量保持率＞90%）（图4）。该工作所采用的方法简捷易行，且与现有电池制作工艺有较高的兼容性；在保证水系锌离子电池所固有的高安全性与高离子电导率等优势的同时，能够解决其所面临的枝晶生长与弯曲受限等科学问题，为高安全性、高柔性和长寿命的水系电池的实际应用提供了有效的结构设计范例。

　　相关研究结果以An integrated configuration with robust interfacial contact for durable and flexible zinc ion batteries为题发表在Nano Energy。该工作得到了科学技术部、国家自然科学基金委和中科院战略性先导科技专项（A类）等项目的支持。

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　　图1.一体化构型和传统分离式构型的水系锌离子电池的构造示意图对比

　　图2.一体化构型对锌负极枝晶生长与副反应的抑制作用

　　图3. 一体化构型与传统分离式构型的电极在扣式锌离子电池中的电化学性能对比

　　图4. 一体化构型的锌离子电池在弯曲状态下的电化学性能和演示