The invention provides a flexible linear lithium/sodium battery based on carbon fiber composite electrode and a preparation method thereof. The preparation method comprises the following steps: the precursor of the carbon fiber composite active material electrode is prepared by cathodic electrodeposition or hydrothermal method; and the precursor is then placed in the lithium hydroxide/sodium aqueous solution to feed the precursor. Carbon fiber composite active material electrode was prepared by hydrothermal intercalation of lithium/sodium. Carbon fiber composite active material electrode was used as positive electrode, then the diaphragm and negative electrode were wrapped and wound in turn, and then the positive and negative electrodes were inserted into the heat-shrinkable tube, then the electrolyte was injected into the heat-shrinkable tube, and finally the flexible wire was packaged. Lithium / sodium batteries. The battery prepared by the method has the advantages of light weight, small volume, easy weaving and integration, and can be effectively applied to flexible wearable electronic devices.
【技术实现步骤摘要】
一种基于碳纤维复合电极的柔性线状锂/钠电池及其制备方法
本专利技术属于柔性储能器件
,特别涉及一种基于碳纤维复合电极的柔性线状锂/钠电池及其制备方法。
技术介绍
目前传统的嵌入式化合物为正极、石墨为负极的锂/钠离子电池体系已经满足不了新兴领域对电池能量密度的迫切需求,发展新一代具有高能量密度的电池体系成为共识。锂/钠金属具有超高的理论比容量、极低的电化学电位和较低的质量密度而被视为理想的电池负极材料。其取代石墨等作为负极材料能将电池的能量密度提升25%-60%,目前锂/钠金属电池体系已经成为电池发展的趋势之一。近二十年,消费类电子产品得到了迅猛发展,军用或者民用领域的便携式产品的需求进一步扩大,其中集成可穿戴的电子产品逐渐受到人们的青睐。其中,这些可穿戴便携式的柔性电子设备的关键技术和挑战之一就是高性能的柔性电池。这类柔性电池必须具有较高的能量密度、较长的使用寿命和较好的倍率性能,此外关键的一点是,这类器件还必须具备质轻、柔性、安全等特性,以满足设备的可穿戴便携性和在拉伸、弯曲、扭转等工况下的性能稳定。其中一维线性的柔性电池具有质量轻,体积小,安全性较好等特点,易于编织和集成,能够有效应用于柔性可穿戴电子设备中。目前,以碳纤维为代表的柔性碳基集流体受到广泛关注,其具有优异的可折叠弯曲性能、优良的导电性能、较高的可负载比表面积和质量轻等优点,由其制备的电极相对于传统金属集流体制备的电极具有较高的能量密度,不需使用导电剂和粘结剂,且具有更强的可折叠弯曲性能。
技术实现思路
技术问题:为了解决现有技术的缺陷,本专利技术提供了一种一种基于碳纤维复合电极的柔性线状 ...
【技术保护点】
1.一种基于碳纤维复合电极的柔性线状锂/钠电池的制备方法,其特征在于:包含以下步骤:用阴极电沉积或者水热法制备得到碳纤维复合活性材料电极的前驱体;然后将上述得到的前驱体放置在氢氧化锂/钠水溶液中进行水热嵌锂/钠,得到碳纤维复合活性材料电极;将所制备的碳纤维复合活性材料电极作为正极,依次包裹和缠绕隔膜和负极,然后在两端引出极耳,将正负极塞入热缩管中,再向热缩管内注入电解液,最后封装,得到柔性线状锂/钠电池。
【技术特征摘要】
1.一种基于碳纤维复合电极的柔性线状锂/钠电池的制备方法,其特征在于:包含以下步骤:用阴极电沉积或者水热法制备得到碳纤维复合活性材料电极的前驱体;然后将上述得到的前驱体放置在氢氧化锂/钠水溶液中进行水热嵌锂/钠,得到碳纤维复合活性材料电极;将所制备的碳纤维复合活性材料电极作为正极,依次包裹和缠绕隔膜和负极,然后在两端引出极耳,将正负极塞入热缩管中,再向热缩管内注入电解液,最后封装,得到柔性线状锂/钠电池。2.根据权利要求1所述的基于碳纤维复合电极的柔性线状锂/钠电池的制备方法,其特征在于:在水热嵌锂/钠步骤后将产物在氩气下350℃退火2h,得到碳纤维复合电极。3.根据权利要求1或2所述的基于碳纤维复合电极的柔性线状锂/钠电池的制备方法,其特征在于:所述的正极活性材料为钴酸锂、锰酸锂、钴酸钠和锰酸钠中的任一种。4.根据权利要求1或2所述的基于碳纤维复合电极的柔性线状锂/钠电池的制备方法,其特征在于:所述的水热嵌锂/钠所用试剂是浓度为0.5-6mol/L的氢氧化锂/钠溶液;所述的水热反应温度为120-240℃,反应时间为...
【专利技术属性】
技术研发人员:陈琪,夏晖,翟腾,薛亮,孙硕,
申请(专利权)人:南京理工大学,
类型:发明
国别省市:江苏,32
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