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    韩国研发新型单片电极 可制成高容量柔性电池用于下一代交通工具等
    时间:2020-04-28  来源:www.jfqx.com  阅读:1265

    据国外媒体报道,随着可穿戴设备和智能手机(如可折叠手机和5G手机)的引入,人们对电池越来越感兴趣,各种类型的电池也在开发中,如可嵌入手机表带的柔性电池或由无线充电发展而来的无线动力共享电池。然而,目前还没有一种电池制造工艺能够使可折叠电池产生数千毫安时(mAh)。然而,最近,韩国的一个研究小组开发了一种可以替代笨重的铜集电器的单片电极,使得开发这样一种高容量柔性电池成为可能。

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    韩国浦项科技大学化学与先进材料科学系的朴秀真教授和他的博士后同事刘在龙和博士生康洁云与韩国材料科学研究所合作,成功地研制出一种具有薄三维有机电极的柔性电池。

    此外,使用三维铜集电器的电池比使用传统铜集电器的电池轻10倍。研究人员不再使用石墨阳极,而是使用有机材料,这可以使电池的能量密度增加4倍或更多。

    有机材料的导电性非常低,收集器不能与有机材料结合。因此,研究人员无法在进行研究之前展示由有机材料制成的单片电极。该研究小组研究了一种新方法来取代现有的重收集器和低能量密度石墨烯阳极,以减轻电池的重量。

    研究小组使用单壁碳纳米管气凝胶来制造具有高导电性的三维结构,并通过涂覆纳米尺寸的基于酰亚胺的网络(IBN)有机材料,来制造超薄的单片有机电极。

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    三维单片电极涂有8 nm的超薄有机IBN层,厚度可调,最大容量为1550mAhg-1,重复充电800次以上。这种电极涂有有机材料。虽然有机材料本身的电导率不高,但它也可以达到非常高的电导率。此外,已证明可充电电池的电化学性能可以通过帮助锂快速移动通过丰富的氧化还原活性位点来改善。此外,涂层有机材料的厚度易于控制,可以大大提高有机电极的电流密度。

    新开发的电极可以替代金属基集电体,使开发便携式、柔性可充电电池成为可能,可应用于可穿戴电子设备、柔性设备、电信设备、下一代电动汽车等。(本文中的图片都来自韩国浦项科技大学)

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