在得到國家自然科學基金、國家重點研發計劃、國家青年千人計劃等項目的資助下，近日大連化學物理研究所二維材料與能源器件研究組（DNL21T3）吳忠帥研究員團隊與包信和院士團隊合作，開發出一種具有多方向傳質、優異柔性和高溫穩定性的平面集成化全固態鋰離子微型電池。相關研究成果發表在《納米能源》（Nano Energy）上。

　　隨著柔性可穿戴化、微型化、集成化電子器件的快速發展，迫切需要開發高性能、輕量化、穿戴式及結構功能一體化柔性電源及其技術。鋰離子電池是目前社會上應用最廣泛、最為流行的一種電源，但存在著體積大、形狀固定、柔性差、電解液泄漏和可燃等安全問題，因此難以滿足柔性化、小型化電子器件的需求。

　　最近，該研究團隊率先開發出一種全固態平面集成化的鋰離子微型電池。該鋰離子微型電池以納米鈦酸鋰納米球為負極，磷酸鐵鋰微米球為正極，高導電石墨烯為非金屬集流體，離子凝膠為電解液，具有平面十指交叉構型且無需使用傳統隔膜和金屬集流體。獲得的鋰離子微型電池具有多方向傳質的優勢，表現出高體積能量密度125.5mWh/cm3，優異的倍率性能；超長的循環穩定性，3300次循環后容量基本沒有衰減；以及良好的機械柔性，在反復彎曲或扭曲下其電極結構無損壞以及電化學性能無明顯變化。同時，該微型儲能器件能在100°C的高溫環境下穩定工作且具有長循環穩定性（1000次循環）。此外，該鋰離子電池無需金屬連接體便能實現模塊化自集成，實現輸出電壓和容量的有效調控。因此，該鋰離子微型電池在柔性化、微型化電子器件的應用中具有很大潛力。

{來源|化學物理研究所}

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