一种三维多孔弹性电极及其制备和应用制造技术

本发明专利技术涉及一种三维多孔弹性电极及其制备和应用。该电极具有贯通的三维多孔结构，能够保证电解液的充分浸润，有利于钠离子的快速传输；连续的CNT连接的网络，能够保证电子在电极中的传输，使该电极具有较高的电导率；连续的弹性体为电极提供了优异的弹性；相转化法造孔无需模板，造孔简单，易于该方法的工业化应用；而且制备的电极中活性材料占比高，电极的能量密度高。

【技术实现步骤摘要】
一种三维多孔弹性电极及其制备和应用
本专利技术属于弹性电池电极领域，公开了一种三维多孔弹性电极及其制备方法与应用。
技术介绍
弹性的电子设备因其在可穿戴设备、植入式医疗器械、电子皮肤等设备中的潜在应用越来越受到人们的关注。为了满足可靠性弹性电子设备的要求，发展可变形的能量储存装置至关重要。目前，已有一些研究成功制备出了可变形的电源设备，比如弹性锂离子电池、弹性钠离子电池、弹性超级电容器、弹性银-锌电池等。在电池中，电极是决定弹性电池可靠性和能量密度的关键，因此弹性电池的研究主要集中在弹性电极设计的研究中。目前，相比于普通的电池设备，弹性电池对结构和材料设计有更高的要求。通常，实现电极的弹性主要有两种方式：一种是通过设计新型结构使刚性组分具有可伸缩能力，从而制备出弹性电极，另一种是采用本身具有弹性的弹性体充当基底或者粘结剂的作用去制备弹性电极。使用结构设计制备弹性电极一般使用的是碳纳米管阵列，碳纳米管阵列价格高，制备方法复杂，而且在电极中引入了较多的非活性物质，大大地降低了活性材料的占比，降低了电极整体的能量密度。相比之下，采用弹性体充当本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种三维多孔弹性电极的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：/n1)将弹性高分子材料加入到溶剂中，于20～100℃搅拌0.5～48h制成溶液A；将电极材料和CNT分散在溶液A中，得溶液B，弹性高分子材料与CNT的比例为1:1～4:1；/n2)将所述溶液B倾倒在铝箔或直接倾倒在平板上，挥发溶剂0～60分钟，然后将上述整体于0～60℃下浸渍入弹性高分子的不良溶剂中1～300分钟，制备成多孔电极；/n3)将所述多孔电极在0～100℃下干燥1～24h，得到所述三维多孔弹性电极。/n

【技术特征摘要】
1.一种三维多孔弹性电极的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
1)将弹性高分子材料加入到溶剂中，于20～100℃搅拌0.5～48h制成溶液A；将电极材料和CNT分散在溶液A中，得溶液B，弹性高分子材料与CNT的比例为1:1～4:1；
2)将所述溶液B倾倒在铝箔或直接倾倒在平板上，挥发溶剂0～60分钟，然后将上述整体于0～60℃下浸渍入弹性高分子的不良溶剂中1～300分钟，制备成多孔电极；
3)将所述多孔电极在0～100℃下干燥1～24h，得到所述三维多孔弹性电极。


2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤1)中所述弹性高分子材料为丁苯橡胶、聚异戊二烯、聚苯乙烯-聚丁二烯-聚苯乙烯嵌段共聚物、乙丙橡胶、丁晴橡胶、顺丁橡胶中的至少一种。


3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤1)中所述溶剂为环己烷、甲苯、苯、醋酸乙酯、二氯乙烷、四氢呋喃中的至少一种；弹性高分子材料在溶液A中的浓度为2～70wt％，优选5～20wt％。


4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤2)中所述弹性高分子的不良溶剂为甲醇、乙醇、正丙醇、正丁醇、水、DMF中的至少一种。


5.根据权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑琼，李先锋，易红明，张华民，
申请(专利权)人：中国科学院大连化学物理研究所，
类型：发明
国别省市：辽宁;21