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至中科院大连化物所柔性电极研究取得新进展

2021-10-09

中科院大连化物所柔性电极研究取得新进展

近日,中国科学院大连化学物理研究所储能技术研究部研究员张华民、李,副研究员张洪章团队在高负载量柔性自支持电极研究方面获得新进展,相干工作发表在《纳米能源》(Nano energy都会对最后的检测结果造成影响, 2017, 39, 418⑷28)上。

和与168建筑室内用腻子超声波焊接的兼容性(在1些设计中用于将分离的连接器部件连接起来)纳米级活性物资颗粒因其比表面高、离子/电子传输路径短,在电化学储能领域遭到了广泛的关注。但随着电极负载量的增加,纳米颗粒易从电极中脱落,限制了其在柔性储能器件中的利用。该团队于2016年首次报导了相转化的方法制备具有优良粘结强度和电子/离子传质能力的3连续柔性电极 ,很好地解决了上述问题,并成功利用于柔性锂硫电池和锂离子电池,为基于纳米颗粒的高负载量电极的制备提供了新思路。

该团队在上述研究成果基础上,进1步发展了柔性自支持电极范围化制备技术。该技术克服了抽滤法和模板法等传统方法只能采取1维和2维活性物资制备电极的缺点,首次将零维纳米颗粒利用于柔性电极的制备,并制备出高负载量、外形可控、合适范围化生产的高性能自支持柔性电极。所制备的柔性锂硫电池正极的活性物资担量到达24mg/cm2,电极首圈循环面容量到达27.1mAh/cm2,100圈循环的容量保持率为64.1。所制备的柔性磷酸钒锂电池正极活性物资担量到达17mg/cm2,在1C的倍率下稳定循环100圈,放电比容量稳定在120mAh/g,在5C倍率下,容量仍然可以保持在94mAh/g。

该项研究拓宽了高负载量柔性电极材料的选择范围,为高性能柔性电化学储能器件的后续发展创造了条件。上述研究工作得到国家自然科学基金委、教育部能源材料化学协同创新中心(iChEM)、中科院青年创新增进会的资助。

编辑点评

由于柔性电极中的1些关键金属元素例如铟储量有限,同时金属氧化物薄膜需要真空镀膜装备和技术,这些因素致使该电极本钱爬升;更关键的是由于金属氧化物的本征脆性等特点,致使其没法利用于现在日趋兴起的柔性器件在应用机器的时分中,例如柔性薄膜太阳能电池、柔性触摸屏显示器、和电子皮肤等领域。