铝离子电池柔性电极材料及其制备方法和铝离子电池技术

本发明专利技术涉及电池领域，公开了一种铝离子电池柔性电极材料及其制备方法和铝离子电池，铝离子电池柔性电极材料的制备方法包括：(1)将含碳聚合物溶解于溶剂中，得到溶液；(2)将主体材料和/或主体材料的前驱体与所述溶液进行混合，得到纺丝液，然后进行静电纺丝，得到纺丝物；(3)对所述纺丝物进行任选地预处理，然后进行热处理，得到铝离子电池柔性电极材料；所述主体材料含有过渡金属氧化物和过渡金属硫化物中的至少一种。本发明专利技术提供的铝离子电池柔性电极材料制备方法简单、普适性强、成本低廉，并且本发明专利技术制得的柔性电极材料用于铝离子电池中具有较高的充放电比容量、循环可逆性。

Aluminum ion battery flexible electrode material and its preparation method and aluminum ion battery

The present invention relates to the field of battery, discloses a flexible aluminum ion battery electrode material and its preparation method and aluminum ion battery, including the preparation method of flexible electrode material of aluminum ion battery: (1) the carbon containing polymer dissolved in the solvent, to obtain solution; (2) the mixed precursor material and main body the main material and / or the solution, and then get the spinning solution, electrostatic spinning, spinning obtained; (3) to the spinning material optionally pretreatment, then heat treated by flexible electrode material of aluminum ion battery; the main body material containing at least one transition metal oxides and transition the metal sulfide. The aluminum ion battery flexible electrode material provided by the invention has simple preparation method, strong universality and low cost, and the flexible electrode material prepared by the invention has high charge discharge capacity and cyclic reversibility in the aluminum ion battery.

【技术实现步骤摘要】
铝离子电池柔性电极材料及其制备方法和铝离子电池
本专利技术涉及电池领域，具体地，涉及一种铝离子电池柔性电极材料及其制备方法和铝离子电池。
技术介绍
柔性储能器件是目前研究比较热门的方向，柔性材料因具备可弯折、便携带等优点越来越受到热捧，并且具有巨大应用前景，如在曲面显示屏、智能服装、电子皮肤、可植入医疗器械等方面。可充电的铝离子电池是下一代高体积能量密度的热门研究器件之一。作为三价金属，Al可以实现三电子的氧化还原反应，而且其储量丰富，价格低廉，是极具研发前景的体系。通常的电极材料往往需要有铜箔或铝箔作为集流体，需要粘结剂将活性材料附着在集流体上面，这样的电极材料在电解液的浸润下，如果再发生弯折，电极材料很容易脱落下来。而柔性电极材料的正负极、隔膜都要求是柔性的，可以直接用来制作电极材料。因为无需再额外添加集流体、导电添加剂和粘结剂，这在很大程度上降低了电池的整体重量和成本,而且有助于增加电池的能量密度。因此，发展高安全性、高柔韧性和实用性的柔性铝离子电池具有重要的研究价值。近年来，以美国、日本、韩国为首的国家纷纷布局柔性储能器件，所研究的方向包括柔性锂离子电池、柔性超级电容器、柔性本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种铝离子电池柔性电极材料，该电极材料包括：多根碳纳米纤维组成的碳纳米纤维网络骨架，和分布在多根碳纳米纤维之间的主体材料颗粒；所述主体材料颗粒含有过渡金属氧化物和过渡金属硫化物中的至少一种；所述过渡金属氧化物选自V2O5、VO2、Mn3O4和MoO2中的至少一种；所述过渡金属硫化物选自Mo6S8、FeS2、CuS、Ni3S2、TiS2中的至少一种。

【技术特征摘要】
1.一种铝离子电池柔性电极材料，该电极材料包括：多根碳纳米纤维组成的碳纳米纤维网络骨架，和分布在多根碳纳米纤维之间的主体材料颗粒；所述主体材料颗粒含有过渡金属氧化物和过渡金属硫化物中的至少一种；所述过渡金属氧化物选自V2O5、VO2、Mn3O4和MoO2中的至少一种；所述过渡金属硫化物选自Mo6S8、FeS2、CuS、Ni3S2、TiS2中的至少一种。2.根据权利要求1所述的铝离子电池柔性电极材料，其中，所述主体材料颗粒的含量为40-80重量％，所述碳纳米纤维的含量为20-60重量％。3.根据权利要求1所述的铝离子电池柔性电极材料，其中，所述主体材料颗粒的平均粒径为20nm-0.5mm，优选为150nm-4μm；所述碳纳米纤维的直径为50nm-500nm，优选为100nm-250nm。4.根据权利要求1所述的铝离子电池柔性电极材料，其中，所述主体材料颗粒含有V2O5、Mn3O4、MoO2、FeS2、CuS和Ni3S2中的至少一种。5.一种铝离子电池柔性电极材料的制备方法，该方法包括：(1)将含碳聚合物溶解于溶剂中，得到溶液；(2)将主体材料和/或主体材料的前驱体与所述溶液进行混合，得到纺丝液，然后进行静电纺丝，得到纺丝物；(3)对所述纺丝物进行任选地预处理，然后进行热处理，得到铝离子电池柔性电极材料；所述主体材料含有过渡金属氧化物和过渡金属硫化物中的至少一种；所述过渡金属氧化物选自V2O5、VO2、Mn3O4和MoO2中的至少一种；所述过渡金属硫化物选自Mo6S8、FeS2、CuS、Ni3S2、TiS2中的至少一种。6.根据权利要求5所述的制备方法，其中，以所述溶液的总重量为基准，所述含碳聚合物的含量为5-20重量％，优选为5-15重量％，进一步优选为7.1-11.5重量％；优选地，所述含碳聚合物选自聚环氧乙烷、聚偏氟乙烯、聚甲基丙烯酸酯、聚氧化乙烯、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯基咔唑、聚苯并咪唑、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯、聚氨酯、聚乙烯醇、聚乳...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴川，倪乔，吴锋，白莹，谷思辰，
申请(专利权)人：北京理工大学，
类型：发明
国别省市：北京,11