一种具有离子和电子双导电通道的一体化柔性固态电池制备方法技术

一种具有离子和电子双导电通道的一体化柔性固态电池制备方法，涉及一种柔性固态电池的制备方法。通过将雾化的活性颗粒与碳纳米管宏观管状连续体结合，通过层层组装形成柔性的薄膜电极，并将其作为电子三维框架，继而渗透和原位聚合的方式将固态聚合物电解质充分结合到电极内部。且无需添加额外粘结剂和导电剂，简化了固态电池电极内复杂的固

【技术实现步骤摘要】
一种具有离子和电子双导电通道的一体化柔性固态电池制备方法


[0001]本专利技术涉及一种柔性固态电池的制备方法，具体属于一种具有离子和电子双导电通道的柔性固态电池制备方法。

技术介绍

[0002]随着柔性电子产业的快速发展，可穿戴设备、皮肤传感器、可弯折智能卡、和柔性显示屏等柔性电子器件层出不穷。柔性电子设备中电池需要经历频繁的机械变形，如弯曲、折叠、扭转等，这也产生了安全隐患。然而目前大多数电池使用液态电解质，无法满足可穿戴对柔韧性和安全性的要求。为了跟上柔性电子器件的发展速度，固态电解质引起了广泛关注。相对于传统电解液，固态电解质不易挥发，具有较高的热稳定性和安全性，部分固态电解质在高电压下具有较高的电化学稳定性，可以应用于高压正极，很大程度上增加了能量密度。然而当前固态电池中电解质与电极材料的界面问题，及电解质电化学性能问题限制了其在柔性电池中的应用。除此之外，传统电极材料内部具有复杂的固
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固界面，粘结剂和导电剂的添加使电极内部离子电子传导杂乱无章，电极内部界面阻抗增加，极化增大，电池容量衰减大。这种并不适用在固态电解本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具有离子和电子双导电通道的一体化柔性固态电池制备方法，其特征在于：通过将雾化的活性颗粒与碳纳米管宏观管状连续体结合，通过层层组装形成柔性的薄膜电极，并将其作为电子三维框架，继而渗透和原位聚合的方式将固态聚合物电解质充分结合到电极内部。2.根据权利要求1所述的一种具有离子和电子双导电通道的一体化柔性固态电池制备方法，其特征在于：该方法依次包括以下步骤：步骤一，碳纳米管三维电子导电网络构筑：采用制备复合电极的方法，称取一定量的正负极活性物质材料，分散于乙醇溶液中，配制成喷洒剂溶液，超声分散20
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60 min后备用；将经过分散的正负极活性物质通过电动雾化器喷洒在碳纳米管宏观管状连续体上，并用收集辊收集，通过层层组装，形成碳纳米管包覆活性物质的电极，电极中的活性物质负载量控制在5
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20 mg/cm2；通过静置1
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12 h或40
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120 o
C下干燥0.5
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4 h使乙醇挥发，将其从收集辊上揭下，利用电动对辊机（双辊间距50
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200 μm）将蓬松的电极进行压实，对辊后将其放置于干燥箱中贮存；步骤二，柔性电极内固态电解质的原位聚合：将一定量的引发剂粉末加入到增塑剂的混合溶剂中，均匀混合后得到质量浓度为0.5
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80 g/L的催化剂溶液；将一定量的锂盐加入到固态电解质单体溶剂中，配制浓度为0.5
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3 M的前驱体电解液；最终将制备好的催化剂溶液和前驱体电解液按体积比1:20至1:2均匀混合，混合溶液滴加到制备好的电极上，静置0.5
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4h后在电极内部原位聚合形成一体化的复合电极；所有制备过程均在氩气氛围中的手套箱（H2O≤0.1 ppm；O2≤0.1 ppm）中进行；步骤三，电极极片制备：纽扣电极极片制备，利用冲片机将步骤二中已经聚合的复合电极进行冲片，将正极极片的冲成直径为12
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16 mm的圆形；将负极极片冲成直径为14
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28 mm的圆形负极片；将隔膜冲成直径为16
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20 mm的圆片；软包电池极片制备：利用小刀和直尺将正极复合电极裁剪成（50
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150）mm
×
（40
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100）mm规格大小，其中留出6
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10 mm为焊接极耳位置；将负极复合电极裁剪成（60
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160）mm
×
（50
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110）mm规格大小，其中各留6
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10 mm为焊接极耳位置；极片制备好后放入60 ℃真空干燥箱中，4
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8 h烘干后可以使用，使用后放回干燥箱中存放；步骤四，电池的组装与注液：将干燥好的电极片作为纽扣电池的工作电极（正极），用购买的锂片作为参比电极（负极），组装时先将负极壳放置在平台上，然后依次放入负极片、隔膜、正极片、电解质、垫片、弹片，...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴子平，米烨芊，邓伟，胡英燕，刘先斌，尹艳红，黎业生，
申请(专利权)人：江西理工大学，
类型：发明
国别省市：