中国储能网讯：近日，美国亚利桑那州的研究人员对外称，已经证明折纸概念能够应用在锂电池上，将来可制造具有高区域能量密度的设备。相关研究报告发表在《纳米快报》上。

　　研究报告指出，与传统的平面电池相比，使用三浦布局(Miura pattern)的5×5折叠电池的能量密度提高了14倍。研究人员建议，几何折叠算法和计算工具来决定制造3D结构的折叠模式有很多优势，这或许可以形成很多3D电池的配置结构。另外，由于具有科机器人操作包括机器人折纸等优势，折叠电池在未来或许可以大规模生产。
　　
　　研究人员使用碳纳米管(CNT)包覆的纸作为集流器，将传统的活性物质层(Li4Ti5O12和LiCoO2）置于集流器顶部。使用实验室用擦拭纸作为基底，因为其薄而多孔的特性允许CNT墨水轻易渗透纸的内外层，使CNT包覆的纸每一面都具有导电性。

　　研究人员发现，和平面电池相比，使用简单的折叠（如上图），如一层、两层、三层，电池的区域容量大约提高了1.9倍、2.7倍以及10.6倍。

　　折叠电池的库伦效率（CE）也比非折叠电池要高。研究报告作者指出，人们并不理解折叠电池库伦效率更高的原因，或许是因为活性物质层和CNT层的接触在折叠之后得到改善，大大增加。这些初步结果证实，锂离子电池在多次折叠之后仍然有良好的电化学性能。

　　为了进一步提高区域容量，研究人员使用三浦折叠法（Miura folding)。在这些三浦折叠电池中，由于铜电流或者铝电流不能被多次折叠，因此不再使用。此外，使用CNT-PVDF包覆的纸作为唯一的集流器。
　　虽然使用三浦折叠法提高了区域容量，但是折叠电池的放电容量为103mAh/g，而在折叠之前是113mAh/g。与折叠三层的电池相比，采用三浦折叠法的电池质量容量较低。因此，研究人员认为，这或许表明有部分活性物质在折叠后无法接触到电解质，又或许是因为在垂直折叠的相交处发生了分层。