基于跨尺度电极骨架的纤维状锂离子电池的制备方法技术

本发明专利技术提供了一种基于跨尺度电极骨架的纤维状锂离子电池的制备方法，包括如下步骤：1）利用化学气相沉积工艺在纤维状导电材料表面上生长碳纳米管，作为跨尺度电极骨架；2）利用水热反应在跨尺度电极骨架上原位负载LiFePO4，作为复合正极；3）利用水热反应在跨尺度电极骨架上原位负载Li4Ti5O

【技术实现步骤摘要】
基于跨尺度电极骨架的纤维状锂离子电池的制备方法


[0001]本专利技术属于纤维状电池
，具体涉及基于跨尺度电极骨架的纤维状锂离子电池的制备方法。

技术介绍

[0002]近年来，随着各种电子产品向便携化、可穿戴化、柔性化等方向发展，柔性锂离子电池受到了越来越多的关注，特别是纤维状锂离子电池，由于具有优异的弯曲灵活性、变形适应性、可编织性等特点，使其成为柔性储能领域的研究热点。目前纤维状锂离子电池通常采用的线状或纤维状的集流体(如铝丝、铜丝、碳纤维、碳纳米管纤维、石墨烯纤维、金属复合纱线等)来负载活性物质作为复合正极或复合负极，但由于常用的线状或纤维状集流体的比表面积有限，所能够负载的活性物质的量较小，导致纤维电池的容量和能量密度较低，不能满足目前可穿戴、便携式电池长续航能力的要求。如果提高现有线状或纤维状集流体上活性物质的负载量，又会增加电极的内阻，影响锂离子电池的倍率性能，不能满足目前电池快速充放电的要求。
[0003]在传统锂离子电池领域中，为了增加集流体负载活性物质的比表面积，可采用在集流体上原位生长碳纳米管的方式，提升锂离子本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于跨尺度电极骨架的纤维状锂离子电池的制备方法，其特征在于，所述的方法，包括如下步骤：1)利用化学气相沉积工艺在纤维状导电材料表面上生长碳纳米管，作为跨尺度电极骨架；2)利用水热反应在跨尺度电极骨架上原位负载LiFePO4，作为复合正极；3)利用水热反应在跨尺度电极骨架上原位负载Li4Ti5O
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，作为复合负极；4)在复合正极和复合负极外分别包裹隔膜，装入热缩管中，加注电解液，封装后得到所述纤维状锂离子电池。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述的步骤1)中，纤维状导电材料选自碳纤维、碳纳米管纤维、石墨烯纤维、镍丝、不锈钢丝中的任意一种。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述的步骤1)中，所述的纤维状导电材料直径为1～500μm。4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述的步骤1)中，化学气相沉积工艺，其过程为：用去离子水和乙醇清洗纤维状导电材料的表面，干燥后将纤维状导电材料置于高温管式炉中，通入氩气后升温至850℃，接着向管式炉中注射入含有催化剂的碳源溶液进行碳纳米管的生长，注射速度为2～20mL/h，生长时间为5～30min。5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述的步骤1)中，所述的含有催化剂的碳源溶液为乙醇、二甲苯、乙二胺、二茂铁的混合溶液，二茂铁作为催化剂，其中乙醇、二甲苯、乙二胺的体积比为1:1:0.1～0.2，二茂铁的浓度为0.1～0.2mol/L。6.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕鹏，宋礼彬，韦玮，王中跃，
申请(专利权)人：南京邮电大学，
类型：发明
国别省市：