一体化柔性超快充放电池的成功研发[朗读]

中国科学院深圳先进技术研究院集成所功能薄膜材料研究中心研究员唐永炳团队成功研发出一种一体化结构设计的柔性超快充放电池，这种新型结构设计显著提升了电池的快充快放特性，同时保持了高的能量密度和循环性能。相关研究成果已在线发表于《先进能源材料》。
能量密度和充放电倍率性能是锂离子电池的两大关键性能指标，如何在保持高能量密度的同时有效提高倍率性能，是当今锂离子电池技术所面临的一大挑战。
研究人员突破了传统锂离子电池构造思路，创新性地将正/负极活性材料和集流体构筑于具有多孔结构的隔膜上，实现了电池正/负极活性材料、正/负极集流体及隔膜一体化的柔性结构设计。这种新型的一体化电池结构设计简化了传统锂离子电池的制造工序，并大幅提升了电池的快充快放能力。一体化设计的3d负极材料提高了活性材料与电解液的接触面积，有效降低了电子和离子的传输阻抗；同时，活性材料和集流体的一体化界面结合又进一步提升了电子在界面处的传输效率，两者协同作用下电池的倍率性能获得了大幅度提升。
该研究成果有望应用于柔性可穿戴电子器件、无人机、机器人等领域，其一体化柔性结构设计思路对提升其他储能器件的快充快放性能也具有指导意义。