柔性鋰離子電池由于其高能量密度等優(yōu)點，在柔性可穿戴電子設(shè)備領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。但如何設(shè)計和制備高性能儲能電極材料和研制柔性鋰離子電池仍然面臨著科學(xué)挑戰(zhàn)。

近日，中山大學(xué)化學(xué)學(xué)院童葉翔教授和廣州大學(xué)劉兆清教授在設(shè)計柔性鋰離子電池負(fù)極材料上取得了突破，以表面刻蝕剝離處理的碳布為基底(CC@EC)，水熱法生長NiCo2O4(NCO)納米線陣列。當(dāng)其應(yīng)用于鋰離子電池負(fù)極時，表現(xiàn)出了優(yōu)異的儲鋰性能。作者通過DFT計算發(fā)現(xiàn)，NCO與CC@EC具有強(qiáng)的相互電子作用、在鋰離子傳輸過程中具有更低的反應(yīng)能壘。此外，作者進(jìn)一步通過原位拉曼光譜闡明了CC@EC基底對電極材料儲鋰性能提升的貢獻(xiàn)因素。在此基礎(chǔ)上，獲得了具有高載量下高能量密度(314Wh/kg)的全柔性鋰離子電池(總重量為281mg)，具有出色的柔韌性和良好的儲能性能，為未來的便攜能源開啟了新的方向。該工作已發(fā)表于國際頂級期刊EnergyEnviron.Sci.(2018,11,1859-1869.IF=30.067)，題目為“AchievingHighGravimetricEnergyDensityforFlexibleLithiumIonBatteriesFacilitatedbyCore-Double-ShellElectrodes”，中山大學(xué)化學(xué)學(xué)院Muhammad-SadeeqBalogun博士后及2015級博士生楊皓為論文的共同第一作者，中山大學(xué)化學(xué)學(xué)院為第一完成單位。

上述研究工作得到了國家重點研發(fā)計劃，國家自然科學(xué)基金，博士后科學(xué)基金，高校基本科研業(yè)務(wù)費(fèi)，廣東省科技計劃項目和廣州市科技計劃項目的資助。