缺乏先进的电极材料是阻碍柔性可充电水系电池（RABs）高比能量密度和结构稳定性发展的主要因素之一。同时获得正负电极的高容量性能也具有挑战性。
近日，鲁东大学高善民教授，Guijing Liu，温州大学Yifei Yuan，阿贡国家实验室陆俊教授报道了合理设计了碳布上Co-Cu双氢氧化物@电还原石墨烯氧化物（CC/Co-Cu-DH@eRG）正极材料和碳布上FeOOH@电还原石墨烯氧化物负极材料（CC/FeOOH@eRG），并进一步将它们组装成高效的RAB。这两种材料都可以很容易的通过一步电沉积方法获得。同时，Co-Cu-DH和FeOOH具有金属盐储量高、价格低、环境友好和高容量等优点。
文章要点
1）对于正极，其一步电沉积合成通过形成直接的分子间氢键，保证了GO的同时还原和Co-Cu-DH的生长，使Co-Cu-DH纳米片牢固而均匀地扎根在eRG表面。CC/Co-Cu-DH@eRG正极具有高导电性、快速的离子传输通道、增强的电子动力学和强大的机械强度，使其具有398.1 mAh g−1的高容量、优异的倍率性能(40 A g-1时保持78%的容量)，以及高度的结构完整性和抗电极变形(弯曲、扭曲、折叠)的柔性。
2）此外，在碱性电解液中，研究人员将CC/Co-Cu-DH@eRG-2正极与CC/FeOOH@eRG负极相结合，开发了一种柔性器件。其提供了142.8 Wh kg−1的高比能量密度，相当于890 W kg−1的比功率密度，以及超长循环稳定性（在12000次循环后保持约88.5%的容量）。
3）这种设计的器件的储能性能与RAB和超级电容电池中报道的最佳性能相当。此外，用于合成具有可靠界面氢键的复合电极的一步电沉积策略也有望激发其他金属氢氧化物的设计，例如Co-Ni-DH，Co-Mn-DH，Ni-Cu-DH和Mn-Cu-DH。
参考文献
Guijing Liu, et al, Hydrogen-Bonding Reinforced Flexible Composite Electrodes for Enhanced Energy Storage, Adv. Funct. Mater. 2021
DOI: 10.1002/adfm.202108003
https://doi.org/10.1002/adfm.202108003
