高能量密度的柔性锂离子电池（LIBs）是可穿戴电子产品的理想选择。然而，目前设计柔性LIB的方法很难同时实现出色的灵活性和高能量密度。鉴于此，南洋理工大学陈晓东教授等提出了具有梯度分布最大允许应变的力学梯度电极，在不牺牲能量密度的情况下，赋予高负载量浆液涂层电极出色的固有柔韧性。与此同时，这一策略不需特定的结构设计或引入柔性基底，也不需降低活性材料负载量或电极厚度，仅通过改变电极涂层中粘结剂占比分布即可实现。

本文要点：

（1）设计的具有力学梯度递增的70 μm厚的LiNi_1/3Mn_1/3Co_1/3O₂（NMC，~15 mg cm⁻²）正极和105 μm厚的石墨（~8 mg cm⁻²）负极可分别承受400 μm和600 μm的极低弯曲半径。所构建的60 mAh软包电池具有2 mAh cm⁻²的面积比容量以及121.3 mWh cm⁻³的能量密度（相对曲率半径），在重复的折叠-释放变形下可以稳定循环500圈（92.3 %容量保持率）。

（2）该力学梯度电极的制备方法与工业设备兼容，并且很容易实现规模化生产且不受材料体系限制。

Ge, X., Cao, S., Lv, Z., Zhu, Z., Tang, Y., Xia, H., Zhang, H., Wei, J., Zhang, W., Zhang, Y., Zeng, Y. and Chen, X. (2022), Mechano-Graded Electrodes Mitigate the Mismatch between Mechanical Reliability and Energy Density for Foldable Lithium-Ion Batteries. Adv. Mater. Accepted Author Manuscript, 2206797.

DOI: 10.1002/adma.202206797

https://doi.org/10.1002/adma.202206797