化工炭素材料研究室
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我室在高储锂性能的TiO2(B)-炭整体柔性薄膜电极研究方面取得新进展
2013-12-06 13:02  

柔性锂离子电池在可折叠显示器、可佩带式设备以及植入式医疗设备等技术领域显示出巨大的应用前景,在世界范围内备受关注。如何提升锂离子电池的倍率性能及循环性能是一个富有挑战性的课题,其中创制新结构高性能的柔性基底材料是解决困扰柔性锂离子电池发展和应用的技术策略之一。

我校长江学者特聘教授邱介山教授领导的能源材料化工学术团队在前期工作的基础上(静电纺丝法制备无纺布,Electrochim. Acta201269, 65-70;  J. Mater. Chem.201222, 21819-21823, hot paper and cover story),基于表面/界面控制策略,以电纺无纺布ACF为基底,采用温和可控的水热反应,在电纺无纺布ACF表面沉积一层TiO2(B)纳米片作为活性组分,设计并成功构筑了具有优异倍率性能的TiO2(B)/ACF柔性电极。这一技术策略有机融合了ACFTiO2(B)的特性。ACF具有高比表、高吸附容量、优异的机械柔性及导电性等优点,与商业化的编织碳布相比,静电纺丝得到的ACF纤维直径只有300nm左右,ACF纤维相互紧密连接、形成自支撑的三维导电网络结构,与现有的锂电池相比,无需使用金属集流体铜箔。TiO2(B)纳米片具有非常短的离子扩散长度和赝电容储锂性能将二者有机融合,构筑的TiO2(B)/ACF柔性电极显示出非常优异的倍率性能,在20C下循环2000次,电极的容量仍高达130 mA h g1。相关工作发表于材料科学国际知名学术期刊《先进材料》(Adv. Mater., 201325, 3462–3467)。

这项工作得到国家自然科学基金会、教育部长江学者奖励计划和大连理工大学985人才经费的资助支持。

                                                         

 

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