近年來，隨著筆記本電腦、手機等便攜式電子設備以及新能源與清潔能源汽車的快速發展，市場對電池的需求越來越大。傳統的電池電極制備工藝涉及打膠、配料、勻漿、涂布、輥壓、烘烤等近十個步驟，過程繁瑣復雜，還需要使用粘結劑、導電劑、集流體等諸多非活性材料，增加了電池的制備成本，并使其實際能量密度大打折扣。

 

一步式制備集成型一體化儲能電極的新方法，將鈷磷合金放入通電的食鹽溶液中，進行選擇性腐蝕和電位調控氧化，便可制得電池電極。這種新技術制成的電極實現了氧化鈷和磷化鈷兩種高活性鈷基化合物的協同集成，在結構上實現了三維網絡孔狀一體結構的構筑。得益于一體化結構設計，新的電極材料可像芯片一樣直接組裝電池，而無須再進行配料、勻漿、涂布等繁瑣步驟，簡化了電池制備工序。整個電極制備過程不到1小時，具有安全、綠色、易規模化的優點。

 

采用這一技術制成的鈷基化合物電極，其活性物質密度是傳統石墨電極的2倍至3倍。活性物質密度越高，電極的單位體積儲電量就越高。研究顯示，新研發的鈷基化合物電極儲電量是同體積石墨電極儲電量的5倍。電極集成型組成的協同作用和一體化的結構設計也使其充電速率比傳統石墨電極快近10倍，滿充滿放時的循環壽命超過6000次，是市售鋰電池循環壽命的2倍至4倍。

 

“利用這種技術制備電極只需要兩種原材料，一是人們日常生活中吃的食鹽，二是工業生產技術非常成熟的金屬合金。除此之外不再需要任何其他助劑和傳統必須使用的集流體。由于食鹽和合金都非常常見且價格低廉，這種集成型一體化電極具有非常顯著的成本優勢，優異的儲能性能也使其有著十分廣闊的應用前景。”吉科猛說。