Благодаря созданию износостойких интеллектуальных устройств и имплантируемых медицинских устройств в последние годы стали популярными гибкие батареи с высокой плотностью энергии, плотностью мощности и длительным сроком службы. Благодаря уникальным структурным преимуществам, двумерные материалы стали идеальными гибкими электродами. Однако в настоящее время известные двумерные электродные материалы имеют плотное расположение атомов, что приводит к тому, что ионы лития сталкиваются с большими стерическими препятствиями между слоями, что приводит к меньшей плотности мощности и плотности энергии.
Недавно под руководством академика Академии наук Китая Ли Юйляна исследовательская группа по материалам на основе углеродных материалов и энергии, возглавляемая Хуан Чаншуй, исследователем Китайской академии наук Института биоэнергетики и процессов Циндао, разработала и синтезировала двумерный углеродный материал, замещенный фторфенолом, для литий-ионных батарей. Отрицательный электрод показывает отличную электрохимическую эффективность хранения энергии. Связанные результаты опубликованы в Интернете в журнале «Энергия и окружающая среда».
Недавно исследовательская группа сообщила о подготовке графена (Chemical Communications, 2018, 54, 6004) на разных субстратах, графенах, легированных азотом (Carbon, 2018, 137, 442), графеносодержащем железе (2D Materials, 2018, DOI) : 10.1088 / 2053-1583 / aacba5). Исследователи успешно внедрили атомы фтора в структуру графена и подготовили новые материалы на основе гибкого электрода на основе углерода, что значительно способствовало бы разработке гибких батарей, необходимых для ношения умных устройств. Показано, что при замещении фтора поры графенового алкена увеличены, а ионный транспортный канал также превосходен при накоплении АВ, в то же время сохраняются основной каркас графена и сопряженной системы в двумерной плоской структуре, так что материал имеет Отличные характеристики проводимости и переноса носителей, особенно фторуглеродная связь, обладает отличной емкостью для хранения циклического лития, которая не только увеличивает площадь хранения лития материала, но также имеет хорошую совместимость между фтористоводородной связью и электролитом. Импеданс интерфейса значительно снижается, тем самым улучшая стабильность цикла. Результаты исследований обеспечивают исследовательскую идею для подготовки гибкого материала электрода с превосходной большой площадью по методу решения и создания нового устройства для хранения энергии. Новое направление научно-исследовательских материалов (Energy & Environmental Science, 2018, DOI: 10.1039 / C8EE01642A).
Исследование было поддержано Национальным научным фондом Китая, Исследовательским проектом Frontier Key, Китайской академией наук, и выдающимся молодым фондом Фонда естественных наук провинции Шаньдун.
Рисунок: Применение фторзамещенного графена в гибких батареях
