隨著可折疊手機和5G手機等要求高電量的可穿戴設備和智能手機的推出，人們對電池的興趣與日俱增，并且開發(fā)了各種電池類型。例如，嵌入在手機表帶中的柔性電池或從無線充電發(fā)展而來的無線功率共享電池。但是，沒有電池的制造能夠產生具有數(shù)千毫安時(mAh)容量的可折疊電池。近，韓國的一個研究小組開發(fā)了一種單片電極，可以代替笨重的銅集電器，從而可以開發(fā)出高容量的柔性電池。

樸秀金教授和上等材料科學系的博士后研究員Jaegeon Ryu及其博士生與韓國材料科學研究所合作成功開發(fā)了一種帶有薄層和三維有機電極的柔性電池。

此外，通過使用三維銅集電器，它們可以使電池的重量比傳統(tǒng)的銅集電器1)減輕10倍。他們沒有使用石墨陽極，而是使用有機材料，能夠將電池的能量密度提高四倍甚至更多倍。他們的研究成果發(fā)表在新一期的ACS Nano上。

有機材料的電導率低，并且沒有解決方案來集成集電體和有機材料。由于這個原因，在研究之前不可能用有機材料證明整體電極。研究團隊研究了一種新方法來替代集電器，該集電器會使電池變重，而石墨陽極的能量密度較低，從而**地減輕了電池的重量。

該團隊通過使用單壁碳納米管(SWCNT)氣凝膠生產了具有高電導率的三維結構。在這里，他們通過涂覆納米級的基于酰亞胺的網(wǎng)絡(IBN)2)有機材料來構造薄的整體有機電極。

覆有8nm薄且可調節(jié)厚度的有機IBN層的三維單片電極提供的容量高達1550 mA h g-1，可以再充電800次以上。這些電極涂有有機材料。盡管它們固有的電導率很差，但它們具有很高的電導率，并且還通過幫助鋰通過大量的氧化還原活性位點快速轉移，證明了可充電電池的電化學性能得到改善。此外，可以容易地控制涂覆的有機材料的厚度，并且它們可以極大地提高有機電極的電流密度。

新開發(fā)的電極可以代替金屬基集電體，從而可以開發(fā)出輕便靈活的可再充電電池，該電池隨后可以應用于可穿戴電子設備，柔性設備，電信和下一代電子車輛。

負責這項研究的樸秀金教授評論說：“通過使用這種新開發(fā)的帶有SWCNT有機材料的單片電極，我們可以大大降低可充電電池的重量。這可以克服常規(guī)可充電電池的局限性，并可以實現(xiàn)柔性和輕量化。有機電池。

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