2019年5月，我院黄正宏课题组于美国化学学会《ACS Nano》期刊上于线发表了题为《水蒸气选择性刻蚀:一种有用提高碳纸电极柔性及按捺体积膨胀的战略》(Steam Selective Etching: A Strategy to Effectively Enhance the Flexibility and Suppress the Volume Change of Carbonized Paper-Supported Electrodes)的研究论文。该论文提出了一种水蒸气选择性刻蚀的要领，获得了具备优良柔性及长轮回稳定性的锂离子电极质料，为提高电极质料的柔性以和按捺充放电历程中体积膨胀提供了新的思绪。柔性锂离子电池需要于弯曲，折叠或者压缩的状况下事情，而且于上述前提下具有富足高的容量及长的轮回稳定性，有望于未来便携式、可穿着电子装备上获得广泛运用。纸、碳布、棉布及一些纺织品等因具备优良的柔性而被直接用作构建柔性电极的基体，但其自己较差的储锂能力，降低了整个电极的比容量/能量密度，被视为“死质量/体积”。对于在纸基质料，经由历程高温炭化将其转化为质量轻、高储锂活性的导电碳纤维，可以消弭这部门“死质量/体积”，但炭化后的基体脆性很年夜，掉去柔性。此外这些电极质料负载高容量活性物资（如金属氧化物Fe2O3, MoO2, SnO2 and V2O3等）碰面临嵌锂/脱锂历程中体积变化年夜而引起轮回稳定性差的问题。针对于碳纸电极的脆性年夜以和轮回稳定性差的问题，本研究提出了水蒸气选择性刻蚀的战略，乐成解决了这些问题。炭化历程中水蒸气会选择性刻蚀失与氧化物相邻的碳原子，使氧化物镶嵌到纤维里边，形成莲蓬状结构，有用按捺氧化物的体积膨胀，提高电极的轮回稳定性。此外，水蒸气刻蚀引入的孔隙和时开释了弯曲孕育发生的机械应力，从而增强炭化纸电极的柔性。组装成的柔性全电池体现出了优秀的性能及可弯曲性，显示出于可穿着装备中运用的潜力。论文第一作者为质料学院2015级博士生张文杰，导师为翁宇庆院士及黄正宏研究员（通信作者）。该研究事情获得了国家天然科学基金的撑持。论文链接：https://pubs.acs.org.ccindex.cn/doi/10.1021/acsnano.9b01173

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