一种锂离子电池碳基柔性一体化电极及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种锂离子电池碳基柔性一体化电极及其制备方法，属于柔性储能器件及柔性电极制备技术领域。所述碳基柔性一体化电极由高导电碳基集流体层、活性材料层和隔膜组成。将具有与集流体组分相同的碳材料作为导电剂的活性电极浆料，均匀涂覆到亲水化处理的隔膜表面，真空干燥后，在活性电极表面离心喷涂由碳纳米管、石墨烯等高导电碳制成的水溶液，得到均匀且与活性电极紧密接触的高导电碳基集流体层，经辊压制得柔性一体化电极。本发明专利技术的锂离子电池碳基柔性一体化电极具有良好的柔性，适合应用于柔性可穿戴电子器件，且制备方法简单、易控，具有普适性，可应用于多种电极材料和电池体系中。材料和电池体系中。

【技术实现步骤摘要】
一种锂离子电池碳基柔性一体化电极及其制备方法


[0001]本专利技术涉及柔性储能器件及柔性电极制备
，具体涉及一种锂离子电池碳基柔性一体化电极及其制备方法。

技术介绍

[0002]随着近年来电子技术的不断发展，便携式电子器件，特别是可折叠、可穿戴的柔性电子器件的市场需求也在不断扩大。柔性电子器件的使用离不开能量的供给，因此，开发兼具高能量密度、高功率密度，且可在弯折状态下具有稳定能量输出的柔性锂离子电池，成为目前储能领域的一个重要的研究方向，而柔性电极是制备柔性锂离子电池的关键。
[0003]目前，柔性电极的发展主要有两个思路，一是开发具有本征柔性的电极材料，如二维结构的石墨烯等，通过抽滤等方式制成柔性自支撑电极；二是选择具有柔性的支撑基底，如碳布、石墨烯膜等，将电极材料负载于基底上获得柔性电极。
[0004]常规的锂离子电池极片中，集流体通常为金属铜箔或铝箔，在循环过程中容易被腐蚀，影响电池的长循环寿命。同时，由于金属集流体通常不具有柔性，在弯折条件下使用时，活性物质极易从集流体上脱落，导致电池内阻不断增大，循环寿命和安本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种锂离子电池碳基柔性一体化电极，其特征在于：该一体化电极包括高导电碳基集流体层、碳基活性材料层和聚合物隔膜，所述碳基活性材料层设置于高导电碳基集流体层与聚合物隔膜之间；所述高导电碳基集流体层为碳纳米管、石墨烯、碳纳米纤维等高导电碳材料中的一种或几种的组合。2.根据权利要求1所述的锂离子电池碳基柔性一体化电极，其特征在于：所述高导电碳基集流体层的厚度为0.1～20μm，电导率为200～2000S/cm；所述碳基活性材料层的厚度为2～50μm；所述聚合物隔膜为表面无包覆层的15～25μm厚的多孔聚乙烯薄膜、聚丙烯薄膜、聚偏氟乙烯薄膜或聚乙烯/聚丙烯复合膜。3.根据权利要求1所述的锂离子电池碳基柔性一体化电极，其特征在于：所述碳基活性材料层是由活性电极材料、碳基导电剂和粘结剂组成，活性电极材料、碳基导电剂和粘结剂的重量比例为(80～97)：(1～10)：(1～10)。4.根据权利要求3所述的锂离子电池碳基柔性一体化电极，其特征在于：所述活性电极材料为锂离子电池正极材料或锂离子电池负极材料，或所述活性电极材料为锂硫电池正极材料；其中：所述锂离子电池正极材料为磷酸铁锂、钴酸锂、锰酸锂、磷酸锰锂、磷酸钒锂和镍钴锰三元材料中的一种或者几种组合；所述锂离子电池负极材料为天然石墨、人造石墨、金属锂、硅或硅基氧化物、锡基合金或氧化物、钛酸锂、二氧化钛、过渡金属氧化物中的一种或者几种组合，锂硫电池正极材料为单质硫和聚合物硫中的一种或者几种组合。5.根据权利要求3所述的锂离子电池碳基柔性一体化电极，其特征在于：所述碳基导电剂中含有所述高导电碳基集流体层中至少一种相同的碳材料组分，同时含有石墨、导电炭黑、乙炔黑、Super
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Li、KS
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6、中孔碳、微孔碳球、层次孔碳、活性碳、空心碳球和无定形碳中的一种或几种组合，碳基导电剂中与集流体层中相同的碳...

【专利技术属性】
技术研发人员：李峰，石颖，闻雷，成会明，
申请(专利权)人：中国科学院金属研究所，
类型：发明
国别省市：