新研發(fā)出的新型整體式電極，可用于高容量柔性電池

（文章來源：環(huán)球創(chuàng)新智慧）

據韓國浦項科技大學官網近日報道，該校研究人員開發(fā)出一款整體式電極，它可以取代笨重的銅采集器，使開發(fā)高容量柔性電池成為可能。

如今，隨著需要大容量電力的可穿戴設備與智能手機（例如可折疊手機和5G手機）上市，科學家們對于電池的興趣日益增長，并研制出各種類型的電池，例如嵌入到智能手表腕帶中的柔性電池，或者為無線充電開發(fā)的無線電力分享電池等。

近日，韓國的一支研究團隊開發(fā)出一款整體式電極，它可以取代笨重的銅采集器，并使得開發(fā)高容量柔性電池成為可能。韓國浦項科技大學化學與先進材料科學系教授 Soojin Park 和他的博士后研究員 Jaegeon Ryu、博士生 Jieun Kang 與韓國材料科學研究院展開合作，成功開發(fā)出一款具有超薄三維有機電極的柔性電池。

此外，他們采用一款三維銅集電器1)，能將電池的重量減輕到傳統(tǒng)銅集電器的十分之一以下。他們用有機材料替代石墨陽極，能將電池的能量密度提高到四倍以上。他們的研究成果發(fā)表在最近一期的《ACS Nano》期刊上。

有機材料的導電性較低，而且目前沒有使集電器與有機材料合為一體的方案。因此，在這項研究之前，科學家們一直無法研制出一個具有有機材料的整體式電極。該研究團隊研究出一種新方案，以取代使電池變笨重的集電器和低能量密度的石墨陽極，目的在于創(chuàng)新性地減輕電池重量。

團隊采用單壁碳納米管（SWCNT）氣凝膠，制造出一種高導電性的三維結構。在這里，他們通過涂覆納米級的“酰亞胺基網絡(IBN)”2)有機材料，制造出超薄的整體式有機電極。

三維整體式電極涂有8納米并可調節(jié)厚度的超薄有機 IBN 層，可達到 1550 mA h g-1的容量，并反復充電逾800次。這些電極涂上了有機材料。盡管它們的本征導電性差，但卻具備了高導電率，并通過幫助鋰快速轉移通過大量氧化還原活性位點，提升了充電電池的電化學性能。此外，有機材料涂層的厚度可被簡單控制，而且他們能夠極大地提升有機電極的電流密度。
（責任編輯：fqj）