近日,大连化物所储能技术研究部李先锋(青促会会员)研究员、张华民研究员、张洪章(青促会会员)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,相关工作发表在上先进功能材料上(Adv. Funct. Mater, DOI:10.1002/adfm.201707272)。 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., 2016, 26, 8427-8434), 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量(如硫24 mg cm-2)(Nanoenergy, 2017, 39, 418-428)。 该团队在上述研究成果基础上,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、易于生产放大,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。
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