分歧于通俗的鋰離子電池,全固態薄膜鋰離子電池采用固體電解質,其正負極、電解質材料以薄膜的形式順次堆積在導電襯底上,整個電池的厚度能夠達到10μm,具有超薄、可彎曲、高平安性、壽命長等特點。薄膜微電池能夠設想成肆意外形和大小集成在IC電中,在微電子機械系統(MEMS)、植入型醫療安裝、超等智能卡、微型傳感器以及微型國防手藝配備上具有廣漠的使用前景。然而,具有二維平面布局的薄膜電池,受限于幾何布局,單元面積的能量密度和功率密度難以獲得無效提高,了其在微電子器件上的進一步使用。三維微電池布局的設想通過操縱空間高度而實現單元面積較高的能量密度和功率密度,是目前微電子器件微型電源的研究熱點。然而建立自支持三維納米布局的正極材料仍然是目前三維微電池研究的一個難點,其在很大程度上限制了三維微電池的進一步成長。
比來,夏暉課題組在建立自支持三維納米布局LiCoO2正極材料的研究上取得主要進展。在本工作中,夏暉課題組設想了一種兩步水熱法,在金屬襯底上成功制備出自支持LiCoO2納米線陣列。該納米線陣列由具有納米尺寸的LiCoO2晶粒首尾相連構成,呈現出奇特的“鏈條”布局。這種三維LiCoO2納米線陣列,具有大的概況積和快速離子傳輸的機能,在單電極電化學機能的測試中,表示出優勝的電化學機能,其單元面積的比容量可達到0.27mAh/cm2,遠遠高于二維LiCoO2薄膜電極的報道值。該研究為三維微電池的建立供給了新思和新方式,而自支持LiCoO2納米線陣列在三維微電池中具有潛在的使用前景。
近兩年來,跟著格萊特納米科技研究所的創立,為年輕學者的成長供給了強大的研究平臺支撐。夏暉課題組自2012歲尾加盟格萊特研究所之后成長敏捷,除在Nature子刊頒發論文之外,其研究工作還在Chemical Communication 2014, 50, 2876-2878 (影響因子6.718),Nano Research 2014,(影響因子6.97)等國際出名期刊上頒發,2年來共計頒發SCI論文20余篇。顛末2年多的成長,夏暉副傳授除在學術上不竭堆集之外,在國際學術承認度上也在不竭提高。2012年在新加坡第一屆國際材聯亞洲青年材料大會(IUMRS-ICYARAM 2012)上做邀請演講(Invited Talk),在2014年新加坡第六屆國際功能材料會議上做大會(ISFM 2014)主題演講(。并受邀擔任第一屆全國材料新手藝成長研究會理事。
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