随着电子器件的发展，柔性电子器件越来越受到人们的关注。
这类设备是指能够承受一定范围的变形（弯曲、折叠、扭转、压缩或拉伸），在一定条件下仍能工作的电子设备，如下图所示，造型酷炫，功能齐全。
许多制造商已经开始开发和推出相关产品，例如曲面显示器和触摸屏、射频识别标签、可穿戴传感器、植入式医疗设备、手环、手表甚至手机等。
不难看出，灵活性而可弯曲性将是未来电子设备的发展趋势，也是未来几年科技领域的重要增长点。
目前，即使是普通电子设备，电池也因无法满足电池寿命要求而成为一大“槽点”，成为其发展的一大瓶颈（电池占电子设备体积的近三分之一）手机）。
对于柔性电子设备来说，要求的电池不仅具有相当大的容量，还要具有配套的柔性，甚至具有更丰富的功能，如可拉伸、可扭曲等复合用途。
这就需要我们对柔性储能装置进行更多的研究。
通俗地说，我们需要开发柔性电化学储能装置，即“可弯曲电池”甚至“不仅可以弯曲，还可以做更多东西的电池”。
例如，如图所示的可弯曲薄膜型电池下图，可打结的电缆式电池如何让电池变得柔韧？其实，从材料科学的角度来看，传统的铅酸、锂电池、干电池都是刚性的，无法承受剧烈的变形。
材料刚性、界面接触、液体电解液泄漏、封装材料限制等一系列因素，而想要克服这些问题，还必须在以上几个方面做有针对性的工作来解决问题1、制作电极。
做成柔性传统电池，往往需要使用金属箔（铝、铜等）作为电极集流体，然后将导电剂+活性材料+粘合剂混合成糊状的东西，涂在上面。
然后将其干燥以形成电极。
但这样的工艺路线并不适合柔性电池，主要是因为：金属箔本身太重，降低了能量密度；金属箔过于光滑，与材料结合不良，无法承受柔性应用中的反复“折磨”。
为了解决这个问题，电极必须使用本质柔性的活性材料，或者是活性材料与柔性材料的复合材料。
本质柔性的材料主要包括碳基材料和聚合物。
碳材料中，碳纳米管和石墨烯是两种在柔性器件中，这两种材料本身良好的机械性能和天然的柔韧性使其在普通电池领域具有巨大的优势和巨大的研发潜力。
从复合材料的角度来看，纤维素纸/织物是一类值得高度关注的材料。
纸张和织物非常灵活且成本低廉。
虽然它们本质上不导电，但可以与导电碳材料结合成为导电材料，从而实现良好的综合性能。
值得注意的是，复合作品可以非常直观和有趣。
它可以通过浸渍甚至使用碳纳米管“墨水”并用毛笔书写来完成。
详细内容请参考斯坦福大学CUI YI课题组的工作（下图）。
除了基材之外，纸张和织物的多孔性质使得它们可以用作阻抗比商业隔膜更低的隔膜。
由上可见，纸质材料在柔性电池中应用广泛。
因此，有人想出了通过印刷工艺将电容器所需的所有组件集成在一张纸上的想法。
基于纸材料的电池/电容器具有能量功率密度高（轻量化）和低成本的优点。
结合流行的3D打印，还可以制作出很多有趣的电池。
2、在电解质上下功夫。
传统液体电解质的两大优点是：良好的接触界面和高离子电导率。
因此，许多柔性锂离子电池仍然使用液体电解质。
该类型电池具有良好的综合性能。
除了灵活性之外，其许多特性与当今常用的普通电池相似。
但此类电池存在两大问题：①损坏后存在电解液泄漏的风险； ②液体电解质的温度稳定性很不理想。
液态锂离子电池（左）和固态锂离子电池（右）的这些特性使得它们并不是柔性电池令人满意的解决方案。
因此，各种固体电解质的开发仍然是柔性电化学储能器件研究的重点。
固体电解质主要包括凝胶聚合物电解质（聚合物溶剂+无机盐溶质）和纯无机固体电解质。
相比之下，凝胶电解质更加成熟，更容易开发产品；而无机电解质还有很多值得探索的地方，技术发展前景广阔。
目前，典型的材料体系有钙钛矿、石榴石、LISICON、氧化物、硫化物等。
每种体系都有各自的优缺点，这里不再赘述。
典型各类锂电解质材料的电导率随温度变化。
此外，还可以结合上述两类有机和无机电解质的优点，制备有机-无机复合体系。
这也是一个重要的研究和工程应用方向。
3.制备工艺柔性电池可通过印刷、涂覆和喷涂工艺制备。
这些工艺都是利用液体浆料将活性材料复合到自支撑基材上，然后干燥得到复合材料。
第一种工艺：印刷。
对于这个过程，首先需要制备含有活性物质（如石墨烯/碳纳米管、正负极材料粉末）的墨水，然后打印在纸张等材料上，制备纸基柔性电池。
基材中，纸张和织物无疑比塑料和金属材料更适合印刷等工艺。
喷涂制备锂离子电池的工艺示意图。
第二大类技术：化学/物理沉积，可以制备大多数具有薄膜结构的复合材料。
该方法的优点是活性材料和基底可以形成牢固的化学键，这对于制备一些具有特殊物理和化学性质的材料如LiPON电解质、锂负极和一些固体电解质来说尤为重要。
这类技术特别适合薄膜锂离子电池的制备，在超薄电池、传感器、小型化方面最有前景。
但其主要问题是效率低、成本高、批量生产存在一定困难。
第三类：纺织技术。
该工艺特别适合将原料制备成一维纤维（纺纱）或将纤维型原料制备成二维织物（织造）。
如果以纤维电池为原料，可以获得2D多功能储能柔性织物，如光电转换和储能的集成器件，在可穿戴设备、智能织物等领域具有巨大的发展前景。
4、不同结构和功能的典型柔性电池 (1)堆叠式电池——电极结构像三明治一样逐层堆叠。
事实上，这种电池在结构上也是最传统的——它与我们常用的电池不同。
不大。
(2)电线/电缆/纤维类电池。
柔性电子器件大多在平面基板上实现。
与薄膜结构电池相比，线性结构美观、重量轻，并且易于纺成2D织物或扭曲成不同用途所需的形状。
基于该结构制备的储能器件可以作为部件集成到各种电子元件中以提供能量。
金属丝和碳纤维材料都可以制成这种类型的电池。
MWCNT纤维电池/电容器结构图（3）透明柔性电池。
此类技术在光电转换存储器件以及与光伏器件集成的触摸显示器件方面具有广阔的前景。
传统电池中使用的各种材料都是不透明的，但是通过将它们制成低维，它们就会变得非常小，这样即使组合在一起，光也可以通过。
这样，金属银可以被纳米化并与聚合物结合制成透明电极材料。
三明治结构柔性透明储能装置的结构及实拍照片（4）可拉伸电池。
可拉伸设备是可拉伸显示器、可拉伸天线、人造肌肉和皮肤传感器等新兴领域的关键技术。
这时，要求电池能够承受至少1%的应变，不仅是弯曲，还可以拉伸、缠绕、压缩等。
为了满足这些要求，我们可以优化材料（可拉伸的物质，如织物、纤维、橡胶、弹性体等）和结构设计（通过设计和使用一些能够抵抗拉伸的材料的宏观结构，例如通过预应力、应变方法，使材料最初处于压缩/起皱/弯曲状态）制备可拉伸电池。
代表作品是通过变形度制备的高拉伸比锂离子电池。
拉伸变形达%的锂离子电池结构图 (5) 高性能柔性混合电池/电容器。
对于柔性电化学储能装置来说，由于小型化带来的封装等非活性材料比例的增加以及因柔性而对材料的其他要求，其能量和功率密度低于传统块电池/电容器。
进一步还原，混合电池和电容器可以很好地结合两种系统的性能优势，有望在能量和功率密度问题较为严峻的柔性储能器件领域提供更好的解决方案。
(6)与其他设备集成的多功能柔性电池。
柔性电池可以与其他设备集成，满足新型电子设备的需求，并且可以发挥更多的想象力和创造力。
5、总结随着科学技术的进一步发展和需求的进一步多样化，电化学储能装置需要满足各领域提出的更多新要求。
近年来，柔性电化学储能器件领域的研究成果硕果累累，不少企业推出了一些相应的产品。
相应的技术将成为重要的发展方向和研究热点。
随着技术的发展，此类技术将会逐渐成熟。
材料科学的进步、电子消费品行业的发展、需求和推动应该是此类技术发展的最大推动力。