輕薄化和柔性化是便攜式電子產(chǎn)品的重要發(fā)展趨勢(shì)，可折疊或可彎曲的便攜式電子產(chǎn)品在不遠(yuǎn)的將來(lái)有可能極大地影響甚至改變?nèi)祟惖纳罘绞?。?chǔ)能器件是便攜式電子產(chǎn)品的核心部件，能否開發(fā)出高性能柔性儲(chǔ)能器件，如柔性鋰離子電池，是柔性電子產(chǎn)品廣泛應(yīng)用的關(guān)鍵之一。

石墨烯具有高導(dǎo)電性和良好的柔韌性，是柔性儲(chǔ)能器件的理想候選材料之一。最近，中科院金屬研究所沈陽(yáng)材料科學(xué)國(guó)家(聯(lián)合)實(shí)驗(yàn)室在前期制備出具有三維連通網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的石墨烯泡沫的基礎(chǔ)上(《Nature Materials》，2011，10(6):424)，利用該材料作為高導(dǎo)電的柔性集流體，設(shè)計(jì)并制備出可快速充放電的柔性鋰離子電池。

研究人員將三維連通的石墨烯網(wǎng)絡(luò)作為集流體，取代電池中常用的金屬集流體，不僅可有效降低電極中非活性物質(zhì)的比例，且三維石墨烯網(wǎng)絡(luò)的高導(dǎo)電性和多孔結(jié)構(gòu)為鋰離子和電子提供了快速擴(kuò)散通道，可實(shí)現(xiàn)電極材料的快速充放電性能。為了在不使用粘結(jié)劑和導(dǎo)電添加劑的情況下實(shí)現(xiàn)活性物質(zhì)和石墨烯集流體的良好接觸以促進(jìn)電子傳輸和提高彎折時(shí)電極材料的穩(wěn)定性，研究人員發(fā)展了原位水熱合成方法，在石墨烯三維連通網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)上直接生長(zhǎng)活性物質(zhì)，如磷酸鐵鋰和鈦酸鋰。將磷酸鐵鋰/石墨烯和鈦酸鋰/石墨烯復(fù)合材料分別作為正負(fù)極，采用柔性硅膠為封裝體，組裝了具有很好柔性的鋰離子全電池。該柔性鋰離子電池在彎曲時(shí)，其充放電特性保持不變，并可在6 min內(nèi)完成充電(達(dá)到初始容量的90%)，在100次循環(huán)之后容量保持率在96%。

該研究為高性能柔性鋰離子電池的設(shè)計(jì)和制備提出了一種新思路。這種可快速充電的柔性鋰離子電池的制備工藝簡(jiǎn)單，具有潛在的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。