嵌段共聚物衍生的多功能螺旋体单块用于三维电能存储应用

多功能三维纳米架构，将所有器件组件集成在数十纳米内，为下一代电能存储应用提供了巨大前景，但一直难以实现。缺乏能够在纳米尺度实现精确三维空间控制的合适合成方法，仍然是阻碍此类复杂架构发展的关键问题。在此，我们提出了一种基于自下而上合成五连续纳米杂化单块的方法，该单块在由三嵌段三元共聚物衍生的核-壳双螺旋体架构中集成了四个功能组件。两个不同的三维互穿网络分别作为阴极和集流体，通过连续的、超薄的聚合物电解质壳层与碳阳极基体隔开。所有周期性有序域的层尺寸均小于 20 nm，并集成于整个宏观单块中。使用 Li-ion/S 体系进行的初步电化学测量显示出可逆的类电池充放电特性，其占用面积比传统平面薄层设计减少了数个数量级。