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(jù)韓國(guó)浦項(xiàng)科技大學(xué)官網(wǎng)近日?qǐng)?bào)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(shè)備與智能手機(jī)（例如可折疊手機(jī)和5G手機(jī)）上市，科學(xué)家們對(duì)于電池的興趣日益增長(zhǎng)，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(guó)的一支研究團(tuán)隊(duì)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(guó)浦項(xiàng)科技大學(xué)化學(xué)與先進(jìn)材料科學(xué)系教授 Soojin Park 和他的博士后研究員 Jaegeon Ryu、博士生 Jieun Kang 與韓國(guó)材料科學(xué)研究院展開合作，成功開發(fā)出一款具有超薄三維有機(jī)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(jī)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(jī)材料的導(dǎo)電性較低，而且目前沒有使集電器與有機(jī)材料合為一體的方案。因此，在這項(xiàng)研究之前，科學(xué)家們一直無法研制出一個(gè)具有有機(jī)材料的整體式電極。該研究團(tuán)隊(duì)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(tuán)隊(duì)采用單壁碳納米管（SWCNT）氣凝膠，制造出一種高導(dǎo)電性的三維結(jié)構(gòu)。在這里，他們通過涂覆納米級(jí)的“酰亞胺基網(wǎng)絡(luò)(IBN)”2)有機(jī)材料，制造出超薄的整體式有機(jī)電極。

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