开发具有高能量密度的柔性锂离子电池是日益增长的柔性和耐磨性电子设备的迫切需要，然而传统的片状结构电极活性物质的面负载量较低，这限制了锂离子电池的发展。解决由增加活性物质的面载量所引起的电子/离子输运迟缓问题仍然是一个巨大的挑战。

近日，中山大学章自寿报道了一种乙烯乙酸乙烯共聚物（EVA），为超厚柔性LFP/CNT/EVA正极和LTO/CNT/EVA负极提供柔性支撑和离子通道，从而实现高能量密度和全柔性锂离子通道。

文章要点

1）研究人员选用了典型的商用电活性材料LiFePO₄（LFP）和Li₄Ti₅O₁₂（LTO），分别采用通用的、可扩展的悬浮浇铸法制备了柔性LFP/CNT/EVA正极和LTO/CNT/EVA负极。EVA链和碳纳米管缠绕在LFP上形成三元均一结构，使LFP/CNT/EVA中的LFP含量高达80 wt%，厚度在20~460 µm范围内可调，面载量高达49 mg cm⁻²。

2）为了阐明EVA对离子通道形成的贡献，研究人员将LFP/CNT/EVA中EVA的乙烯乙酸盐（VA）单元含量从32%调整为70%。结果，Li⁺扩散系数随VA含量的增加而提高，从而有力地证实了VA与有机电解质之间的强相互作用有助于离子通道的形成。

3）值得注意的是，LFP/CNT/EVA厚度的增加并没有导致比容量的急剧下降。相反，随着厚度的增加，LFP/CNT/EVA在0.1 C倍率下的比容量基本保持不变（160 mAh g⁻¹），而且具有高达4.56 mAh cm⁻²的超高面容量，表明超厚LFP/CNT/EVA内部形成了离子通道。

4）LFP/CNT/EVA正极具有良好的机械性能和抗变形能力，可以与LTO/CNT/EVA负极配合组装成柔性的全锂电池，在平坦和弯曲情况下都可以为发光二极管（LED）红色灯条供电和为智能手机充电。同时，在0.1 C倍率下具有高容量（150 mAh g⁻¹）和良好的倍率性能的柔性全锂离子电池可以在重复的平坦和弯曲状态下正常工作，而没有明显的容量损失。

参考文献

Yangfan Zhang, et al, Polymer Molecular Engineering Enables Rapid Electron/Ion Transport in Ultra-Thick Electrode for High-Energy-Density Flexible Lithium-Ion Battery, Adv. Funct. Mater. 2021

DOI: 10.1002/adfm.202100434

https://doi.org/10.1002/adfm.202100434