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了一種單片電極，可以代替笨重的銅集電器，從而可以開發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。
新開發的電極可以代替金屬基集電體，從而可以開發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。這可以克服常規可充電電池的局限性，并可以實現柔性和輕量化。有機電池。
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