東北師范大學吳興隆教授團隊在ChemSusChem期刊上發(fā)文，對柔性雙離子電池電極進行了整體化結(jié)構(gòu)設(shè)計，采用輕質(zhì)量柔性自支撐導電碳網(wǎng)絡(luò)，舍棄了Al集流體和粘結(jié)劑，很好的規(guī)避了集流體腐蝕和活性材料剝脫對電化學性能的影響。此外，柔性自支撐鋰金屬負極的設(shè)計，不僅提升了鋰金屬沉積剝離的可逆性，還通過控制鋰金屬面載量的方式避免了浪費。
雙離子電池（DIB）作為一種新型儲能系統(tǒng)，利用了電解液中的陽離子和陰離子同時參與電化學儲能，實現(xiàn)了儲能器件在功率和能量密度之間的平衡。得益于陰離子在石墨中脫嵌所提供的高電位（截止電壓通?？筛哌_5 V），DIBs的能量密度有望與商用LIBs相媲美。此外，由于通常采用石墨等碳材料作為正極活性材料，DIB還具有造價低、環(huán)境污染小，安全性高的特點。 東北師范大學吳興隆教授團隊對鋰-石墨雙離子電池（Li-G DIBs）的正負極電極結(jié)構(gòu)進行了整體化設(shè)計。將單壁碳納米管（SWCNTs）與石墨相結(jié)合，制備了不含鋁集流體的自支撐柔性復合正極（GSC），為石墨正極材料構(gòu)筑了有效的三維導電網(wǎng)絡(luò)。在保持了相同的活性材料負載量和減少鋁集流體腐蝕對電化學性能不利影響的基礎(chǔ)上，大幅降低了電極總質(zhì)量。針對鋰金屬負極，利用廢舊面膜碳化后得到的碳布（CC）作為鋰金屬載體，制備了自支撐的柔性Li@CC復合負極，抑制了鋰枝晶的生長，緩解了鋰金屬在沉積和剝離過程中的體積膨脹。這一研究提出了一種有效拓寬Li-G DIBs泛用性的設(shè)計模型，即柔性自支撐Li@CC//GSC全電池，避免了使用過量鋰箔造成的浪費。所裝配的Li@CC//GSC全電池在300次循環(huán)后仍具有80%的容量保持率。 論文信息 An integrated design of electrodes for flexible dual-ion batteries Wen-Hao Li, Yue-Ming Li, Jia-Lin Yang, Xing-Long Wu ChemSusChem DOI: 10.1002/cssc.202201252
