韩国研究团队设计制备了一种新型（101）面磷硫化铜CPS(101)正极材料，和抗冻的聚糖生物纤维素（CBC）固态电解质、锌负极构建出完整软包锌空电池，表现出超高的电化学性能，电池能量密度可达460Wh/kg，且稳定循环6000余次，具备-20~80℃宽泛工作温度区间和良好机械柔韧性，为新型高性能高安全性的电池提供了新路径。研究人员首先通过涂覆、溶剂蒸发、真空干燥等步骤制备出了CPS(101)正极，随后以CBC为固态电解质、以锌为负极组装成完整的对称软包锌空电池；为了对比又同步制备了以传统商业Pt/C为正极的电池。
扫描电镜测试结果显示电池材料呈现三维多孔海绵状，这有利于电解质的充分接触提升离子传输速度。与传统商用的Pt/C正极材料电化学性能对比研究显示，CPS(101)对氧还原反应（ORR和OER）和析氢反应（HER）表现出更强的电催化活性和更长的循环稳定性。接着研究人员设计制备了抗冻的聚糖生物纤维素（CBC）固态电解质，通过对组分优化调谐，CBC获得了优异的离子导电性（在25℃下导电率可达86.7mS/cm）、良好化学稳定性（2500小时连续测试下离子交换能力仅下降1.1%）和机械稳定性（195 MPa压力下可以承受119%形变应力）。随后研究人员以CPS(101)为正极、CBC为电解质、锌为负极组装成完整的软包电池并开展电化学性能研究。在25 mA/cm2放电电流密度下，电池获得了高达460?Wh/kg放电比能量密度，且稳定循环6000余次后仍可保持96%的初始比容量密度，表现出优异的长程循环稳定性；且电池即使在200 mA/cm2工作电流密度下仍可正常工作，展现出良好的高倍率性能；更为关键是电池在-20~80℃温度区间均能够稳定工作，具备了宽泛工作温度区间，为电池提供了更加广阔的应用前景。
免责声明：Mysteel发布的原创及转载内容，仅供客户参考，不作为决策建议。原创内容版权归Mysteel所有，转载需取得Mysteel书面授权，且Mysteel保留对任何侵权行为和有悖原创内容原意的引用行为进行追究的权利。转载内容来源于网络，目的在于传递更多信息，方便学习与交流，并不代表Mysteel赞同其观点及对其真实性、完整性负责。申请授权及投诉，请联系Mysteel（021-26093397）处理。
