新研发出的新型整体式电极，可用于高容量柔性电池

（文章来源：环球创新智慧）

据韩国浦项科技大学官网近日报道，该校研究人员开发出一款整体式电极，它可以取代笨重的铜采集器，使开发高容量柔性电池成为可能。

如今，随着需要大容量电力的可穿戴设备与智能手机（例如可折叠手机和5G手机）上市，科学家们对于电池的兴趣日益增长，并研制出各种类型的电池，例如嵌入到智能手表腕带中的柔性电池，或者为无线充电开发的无线电力分享电池等。

近日，韩国的一支研究团队开发出一款整体式电极，它可以取代笨重的铜采集器，并使得开发高容量柔性电池成为可能。韩国浦项科技大学化学与先进材料科学系教授 Soojin Park 和他的博士后研究员 Jaegeon Ryu、博士生 Jieun Kang 与韩国材料科学研究院展开合作，成功开发出一款具有超薄三维有机电极的柔性电池。

此外，他们采用一款三维铜集电器1)，能将电池的重量减轻到传统铜集电器的十分之一以下。他们用有机材料替代石墨阳极，能将电池的能量密度提高到四倍以上。他们的研究成果发表在最近一期的《ACS Nano》期刊上。

有机材料的导电性较低，而且目前没有使集电器与有机材料合为一体的方案。因此，在这项研究之前，科学家们一直无法研制出一个具有有机材料的整体式电极。该研究团队研究出一种新方案，以取代使电池变笨重的集电器和低能量密度的石墨阳极，目的在于创新性地减轻电池重量。

团队采用单壁碳纳米管（SWCNT）气凝胶，制造出一种高导电性的三维结构。在这里，他们通过涂覆纳米级的“酰亚胺基网络(IBN)”2)有机材料，制造出超薄的整体式有机电极。

三维整体式电极涂有8纳米并可调节厚度的超薄有机 IBN 层，可达到 1550 mA h g-1的容量，并反复充电逾800次。这些电极涂上了有机材料。尽管它们的本征导电性差，但却具备了高导电率，并通过帮助锂快速转移通过大量氧化还原活性位点，提升了充电电池的电化学性能。此外，有机材料涂层的厚度可被简单控制，而且他们能够极大地提升有机电极的电流密度。
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