通常情况下，活性离子插层后电极的体积膨胀是非常不受欢迎的，但却是不可避免的，这会显著降低电极与集电体之间的粘附力。尤其是在铝离子电池(AIBs)中，大尺寸AlCl₄^-的嵌入会大大削弱这种粘附力，导致电极从集电体上脱落，这似乎是一个固有的和不可调和的问题。

近日，北京科技大学焦树强教授展示了一种稳定、重量轻、耐用和低成本的集流体，Ti₃C₂T_x薄膜，用于高性能AIB。

文章要点

1）Ti₃C₂T_x薄膜表面的负电荷在电极和集流体之间的界面上产生了一个微小的死区，防止了电极从集电体上脱落。此外，其粗糙和凹凸不平的表面确保了电极和集电体之间的亲密接触。另外，Ti₃C₂T_x薄膜具有比其他金属箔或碳质材料更高的氧化电位。因此，可以有效地提高电池的寿命，高达5万次。

本研究为真正实现铝离子电池的商业化提供了一条途径。不仅如此，在这项工作中提出的概念可以帮助指导人们关于集流体在摇椅电池方面的探索。

参考文献

Wei Guan, et al, The Negative-Charge Triggered “Dead Zone” Between Electrode and Current Collector Realizes Ultralong Cycle Life of Aluminum-Ion Batteries, Adv. Mater. 2022

DOI：10.1002/adma.202205489

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202205489