双离子电池革新柔性储能(2)

尽管研究人员提出了纳米化、多孔结构、复合结构等多种改性方案，但多数采用金属材料作为集流体，硅负极与集流体之间的刚性界面接触造成界面应力集中，从而导致界面开裂甚至活性材料剥落，使得循环性能难以满足实际应用要求。

对此，唐永炳团队提出柔性界面设计策略，拟将硅负极构筑于柔性聚合物织物表面，从而对界面应力进行有效调控。他介绍道：“要实现硅负极在柔性聚合物表面的良好界面构筑，需要在二者之间设计具有良好导电性的界面缓冲层。”

郑子剑团队在柔性导电织物领域具有良好的工作基础，因此双方开展联合攻关。郑子剑团队主要负责柔性导电织物的制备研究，从而为硅负极提供柔性导电基底材料；唐永炳团队则以柔性导电织物为基底，开展柔性硅负极制备、电池组装、原位应力及电化学性能测试等研究工作。

此外，目前唐永炳团队在高浓度电解液的研发方面也取得了阶段性突破，已研发出高浓度高电压电解液体系，有望进一步提升双离子电池的能量密度和稳定性。

期望早日投入示范应用

近年来，唐永炳团队在能源材料化学领域，尤其是新型电池、柔性电池、新型正极材料等方向开展了一系列研究工作。除了前文列出的相关研究成果，该团队还采用多离子杂化策略，通过引入少量具有高动力学性能的离子，提升了钠、钾、钙离子等电池体系的倍率性能，为改善钠、钾、钙等新型电池体系的动力学性能提供了新的解决思路。

此外，为发展高效低成本且环保的新型正极材料，唐永炳团队还率先开展了草酸盐体系、混合聚阴离子体系等新型正极材料的开发及其电化学反应机理的研究工作。

从目前的发展来看，双离子电池未来的应用领域主要在储能领域。唐永炳颇为看好双离子电池的未来，比如，家用储能、UPS、通信基站、分布式储能系统等领域。但他谨慎表示：“双离子电池未来的具体应用还要取决于技术成熟度能否满足相关领域的技术要求。”

当前，唐永炳团队已联合深圳本地大型企业逐步开展双离子电池的产业化技术攻关研究，并取得了预期进展，已进入中试验证阶段。随着双离子电池技术的不断成熟，他希望通过努力，未来三到五年，产品从小型储能系统应用示范逐渐扩展到其他储能系统的应用推广。

相关论文信息：https://doi.org/10.1002/adma.201908470

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