碳基柔性电极的结构设计、制备和组装

• 作者: 于然波 杨梅 王丹 王晶 郑子剑
• 来源期刊: 科学通报
• 关键词: 柔性电极 自支撑 碳纳米管 石墨烯 柔性锂离子电池
• 年，卷（期）: 2019,（5）
• 所属期刊栏目: 材料化学
• 页码范围: 514-531
• 页数: 18页
• 语种: 中文
• DOI: 10.1360/N972018-01105

摘要

柔性电子器件日益流行,给人们的日常生活带来了巨大的变革,同时也激发了柔性储能器件的设计和研制,其中,柔性锂离子电池引起了广泛的关注.为了获得柔性储能器件,首先需要制备柔性电极,即要求在反复变形状态下,电极能够保持优异的力学和电学性能.碳材料具有优异的力学性能和导电性,不仅能够直接制备柔性电极,还能够与活性材料复合,作为基底提供自支撑的导电网络.但是“刚性”的活性材料与“柔性”基底从力学和形态本质上均不匹配,二者的复合、组装、制备方法及其结合强度直接影响电池的电化学性能.本文综述了近年来碳纳米管、碳纳米线、石墨烯、石墨炔及碳布等碳基柔性电极的发展情况,着重分析了自支撑柔性电极的制备方法、结构特征与电化学性能的关系,同时简要总结了目前几种典型结构的柔性锂离子电池,探讨了碳材料柔性电极面临的挑战,并对其未来发展方向进行了展望.