大连化学物理研究所柔性电极研究取得新进展

  近日,我所储能技术研究部李先锋研究员、张华民研究员、张洪章副研究员团队在高负载量柔性自支撑电极研究方面取得新进展,相关工作发表在《先进功能材料》(Adv. Funct. Mater.)上。

  

  纳米级活性物质颗粒因其比表面高、离子/电子传输路径短,在电化学领域的应用潜力很大。但随着纳米颗粒在电极上的载量增加,颗粒易从电极中脱落,限制了其实际应用。该团队于2016年首次报道了“相转化”的方法制备具有优异粘结强度和电子/离子传质能力的“三连续”电极(Adv. Funct. Mater.), 很好地解决了上述问题,实现了电极的柔性化。在此基础上,研究团队于2017年实现了柔性电极的自支撑和高活性物质载(如硫24 mg/cm2)(Nano Energy)。

  在上述研究成果基础上,该团队进一步发展了柔性自支撑电极的整体电流汇集技术。该技术通过在电极表面和内部“原位化学沉积”三维连续的金属基集流网络,大幅改善了电极表面和内部的电子传导性能。且该集流网络的制备成本低廉、易于放大,集流网络的面密度远低于传统铝箔、铜箔、泡沫镍等,可进一步降低器件的整体重量,为高比能量柔性电池的实用化奠定了基础。

  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)、中科院青年创新促进会、大连市科技之星计划的资助。(文/图 勾剑)

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中国科学院大连化学物理研究所

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