知识扩展：碳纤维纸基材料制造柔性锌空气电池
近日，国外研究并设计了一种高效且具有成本效益的柔性阴极制造方法，相关成果发表在《Nanomaterials》期刊上。在这项研究中，科研人员首次采用水热法在切割碳纤维（CFs）表面原位合成了一层厚的介孔Co3O4薄膜。然后，采用湿法造纸生产工艺，将碳纤维纸（Co3O4/CP,carbon fiber paper）生产为柔性锌空气电池（zinc-air battery,ZAB）。
碳纤维纸基材料研究内容
在该项研究中，采用切割碳纤维作为前驱体和碳组分，通过水热生产和湿法成型方法有效地制备Co3O4/CP空气电极。随后利用快速简便的层压程序构建和制备了锌空气电池。经二氧化碳蚀刻处理后，单根切割碳纤维的比表面积和活性面积增加，从而导致更高的 Co 附着率，这有助于提高催化效率。
利用Co3O4/CP作为空气负极材料，生产的锌-空气电池显示出优异的往返性能和强大的充放电循环稳定性，以及在一定范围的折叠方向上发挥作用的能力。这些超光滑的纸质复合电极材料具有巨大的潜力，将有助于进一步加速锌空气电池在不同柔性和可穿戴储能装置领域的发展。
碳纤维纸基材料主要成果
由于Co3O4膜具有优异的电催化活性和活性材料的高导电性，因此与相同等级的标准碳纸相比，用于沉淀和氧还原反应的Co3O4/CP电极的性能质量显著提高。于采用湿法造纸技术，Co3O4/CP具有很强的机械稳定性和优异的导电性。此外，所构建的ZAB具有优异的电解性能。
这种传统的造纸生产技术为开发柔性空气电极开辟了新的途径。Co3O4催化剂膜的一致负载和碳纤维网集成技术的结合提高了内部负载均匀性和工艺连续性。因此，这种纸基空气阴极在可再充电柔性锌-空气电池系统中具有很大的应用前景。