摘要：水系锌离子电池具有成本低廉、环境友好、安全、能量密度较高等特点,有望应用于大规模电化学储能装置.然而,目前使用的商业化锌箔负极相对正极活性材料大大过量,显著降低了电池的能量密度,且存在严重的穿孔和极耳脱落等问题.使用集流体负载锌作为负极可有效提高放电深度,同时避免电极穿孔失效.但是,集流体界面易产生锌枝晶与副反应,严重影响电池的循环寿命.本综述首先分析了锌枝晶与副反应的产生原因及其对锌负极电化学性能的影响,并从集流体材料成分选择与结构构建两方面总结了锌负极集流体的设计思路,包括选择亲锌性材料、设计择优取向基底与构建三维集流体结构.设计合适的集流体可有效调控锌金属的沉积与剥离行为,从而推进水系锌离子电池的实用化.

摘要：金属锂具有超高理论比容量密度(3680 mA·h/g)和低还原电位(-3.04 V,相对标准氢电极),被认为是高能量密度电池负极材料的“圣杯”。然而,由锂枝晶生长和对电解质高反应性所造成的库仑效率低、循环寿命短、内短路等一系列问题,严重制约着金属锂负极的实用化进展。在实际的电化学体系中,集流体作为金属锂沉积/脱出的基底,其表面性质对锂负极的循环稳定性起着至关重要的作用。本文从负极集流体表面成分以及微结构设计两方面系统总结了多种稳定金属锂负极的界面修饰策略,包括构建亲锂表面、纳米级电子/离子混合导电网络修饰、表面微结构设计等。对集流体界面和结构进行针对性修饰,可以有效调控金属锂的电沉积,推进金属锂负极在高能量密度电池体系中的实用化进程。

摘要：针对LR61(9 V)电池集流体结构特点和插入工艺要求,对现有的设备进行分析,设计一台自动化程度高、性能好的集流体插入机,用来配套120只/min LR61电池生产线设备。该插入机单机生产速度可达130只/min以上,与生产线配套使用,产品质量稳定,设备生产效率达96%以上,产品合格率可达99.9%以上。

摘要：集流体作为锂离子电池电极的重要组成部分,其力学性能对电极结构的设计和优化至关重要。通过表征负极用铜箔集流体的力学性能(弹性模量、屈服强度和断裂强度等),实现对集流体的合理、可靠使用,为优化电极结构提供指导。本文分别研究了三种不同厚度压延铜箔和电解铜箔的力学性能,发现电解铜箔和压延铜箔的弹性模量分别为70 GPa和50 GPa左右。铜箔的屈服强度随厚度减小而增大,表现出越薄越强的趋势。使用扫描电镜(SEM)观察微拉伸试验后的不同厚度铜箔集流体的断裂面,发现电解铜箔的断裂方式为脆性断裂,压延铜箔为韧性断裂。

摘要：近年来柔性及可拉伸电子器件的逐步应用,对作为其储能设备的电池提出了需具备一定拉伸能力的新要求。目前已有研究报道了多种方法来实现电池的可拉伸性,但尚无系统的综述进行总结。本文将可拉伸锂离子电池的实现方法分为通过电池宏观结构设计及采用本征可拉伸材料这两类进行介绍,通过总结具体结构的设计方法以及本征可拉伸集流体、电极、隔膜、电解质、封装材料等的研究成果,综述了可拉伸锂离子电池的研究现状。同时,也对其他可拉伸电池体系,包括锂金属电池、锌基电池、有机太阳能电池、生物燃料电池等的研究现状进行了概述。最后,指出了可拉伸电池发展过程中存在的问题,并对其发展前景及挑战进行了展望。

摘要：中科院金属所沈阳材料科学国家（联合）实验室设计并制备出可快速充放电的柔性锂离子电池。研究人员将三维连通的石墨烯网络作为集流体，取代电池中常用的金属集流体，不仅可有效降低电极中非活性物质的比例，

摘要：据报道，中科院金属研究所沈阳材料科学国家（联合）实验室在前期制备出具有三维连通网络结构的石墨烯泡沫的基础上，利用该材料作为高导电的柔性集流体，设计并制备出可快速充放电的柔性锂离子电池。

摘要：金属锂由于其高的比容量,低的电极电势和轻质等特点被认为是下一代高能量密度锂金属二次电池负极材料的最佳选择。然而,充放电循环中不均匀的锂沉积会导致严重的体积变化和大量的锂枝晶形成,从而影响了电池的库伦效率甚至会带来严重的安全隐患。为此,本文设计了一种亲锂的三维二硫化锡@碳纤维布复合基底材料,并作为集流体将其应用于金属锂电池上。一者,高比表面积的三维碳纤维骨架可以适应充放电过程中的体积变化并且有效地降低局部电流密度,从而确保锂的均匀沉积。二者,表面修饰的SnS2层在锂沉积过程中可以形成Li-Sn合金界面层,诱导锂的沉积并降低过电势。最终,实验结果表明:使用所制备的复合集流体与金属锂搭配组成的半电池可以在5 mA·cm^(-2)的高电流密度下以>98%的库伦效率稳定循环100周以上。此外,在承载10 mAh·cm^(-2)的金属锂后,复合的锂负极无论是在对称电池还是与磷酸铁锂组装成的实际电池中,均可以在高的电流密度下实现稳定的循环。我们相信这一复合的集流体构建策略对于设计安全稳定的锂金属电池或器件具有重要意义。

摘要：柔性且可个性化定制的电池是能量存储方面有前途的候选者,但是却面临电极焊接性较差、影响大规模生产的困扰.为了解决这些问题,本文设计了一种镍泡沫催化化学沉积(NFED)衍生的3D金属绣花电极.这是在电池领域利用这种类型电极的尝试.通过这种方法,可以在任何复杂形状电极的任何选定区域上"绣"出集流体,具有很高的可控制性和经济可行性.这类集流体可以将柔性电极的电子电导率提高近一个数量级,并且可以使用工业上常用的超声加热工艺容易牢固地焊接在金属接线片上.以Li-S和Li-Li Fe PO4电池为模型,绣花集流体电极在弯曲变形下可显著提高电化学性能.该方法适用于将所有VIII族元素"绣"在各种形状的任何电极上,可用于开发高性能的柔性能量存储设备.

摘要：采用高密度聚乙烯、SEBS、导电炭黑和炭纤维等经过混合、造粒、注塑成型等工艺过程,制备了聚乙烯复合导电塑料,测试了其物理化学性能。同时设计了复合导电塑料的检漏方法和耐电化学腐蚀的实验方法。结果表明,聚乙烯复合导电塑料的体积电阻率达到0.2Ω.cm,拉伸强度为47.6 MPa,断裂伸长率1.6%,同时具有不渗液、耐腐蚀等特性,SEM观察表明,聚乙烯复合导电塑料中形成了导电网络,适合用作钒电池的集流体。