近日，化学与环境工程学院2018级研究生陈盛锐在梁济元副教授指导下，以第一作者身份在国际顶级期刊《Advanced Functional Materials》（IF=16.836）上发表了题为“High Performance Flexible Lithium‐Ion Battery Electrodes: Ion Exchange Assisted Fabrication of Carbon Coated Nickel Oxide Nanosheet Arrays on Carbon Cloth”的研究论文，梁济元为通讯作者，江汉大学为第一通讯单位。
该研究围绕柔性可穿戴器件的供能系统领域，针对全柔性集成系统，开发新型锂离子电池。传统锂离子电池难以在弯曲或扭曲变形情况下保持电池的性能。某些情况下，从电极上剥离的活性材料甚至能穿透隔膜，造成短路和安全隐患。此外，一层一层卷曲的结构使LIB体积过大无法满足全柔性系统。梁济元课题组借助离子交换方法，在柔性碳布表面构造出具有高稳定性的碳包覆氧化镍电极材料，较传统的用有机物包覆并高温退火实现的碳包覆工艺，这种逆向包覆-转化策略(首先进行碳包覆，其次进行IE和脱水处理转变成目标产物)，同时实现了避免过渡金属氧化物发生碳热还原及高温退火过程中使得碳材料具有优异石墨化程度，从而确保了具有高导电性的有效碳包覆层。在4 mg cm-2的高载量、0.25 mA cm-2的电流密度条件下，C@IENiO-CC具有3.08 mAh cm-2的高面积比容量；在0.5 mA cm-2的电流密度下，稳定循环300圈后，面容量维持在2.5 mAh cm-2；即使在8 mA cm-2的大电流密度下，面容量仍保持在1.78 mAh cm-2。此外，基于C@IENiO-CC自支撑电极制作成的单层软包电池在任何弯曲或折叠条件下，可以稳定地赋予电子设备能量，进一步揭示了这种策略构造柔性电极的的实用性。因此，这种IE辅助的碳包覆策略具有很强的应用前景、可扩展性和实用性。
