一种仿生珍珠母结构电极及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种仿生珍珠母结构电极及其制备方法。所述电极中，有序层层堆叠的石墨烯片层作为韧性有机基底结构，高容量无机/有机或其复合材料作为具有电化学活性的纳米增强相，电极具有类珍珠母结构的精细层状微观结构。该仿生珍珠母结构电极可以有效提升其内部电化学储能活性材料的电子导电性，同时其坚韧的复合结构可以维持活性材料的结构稳定性，因此该仿生珍珠母结构电极具有出色的强度、模量和电化学性能，将其用于金属离子电池，可以表现出优异的储能效果，具有非常好的应用前景。具有非常好的应用前景。

【技术实现步骤摘要】
一种仿生珍珠母结构电极及其制备方法


[0001]本专利技术属于电池领域，具体涉及一种仿生珍珠母结构电极及其制备方法。

技术介绍

[0002]开发高度经济的储能解决技术需要高度稳定和可以快速充电/放电的储能体系，这对于推广可持续电网能源(即风能和太阳能)来说至关重要。由于全球范围内减少碳足迹的政策，这些需求的紧迫性导致电动汽车市场及其商品的需求量和价格的飙升。钠离子电池(SIB)和钾离子电池(KIB)具有与锂离子电池(LIBs)相似的储能机制，且具有高的天然丰度(Na:2.3wt％和K:2.09wt％)和低成本，一直是研究热点。在这种情况下，SIB和KIB作为一种可行的经济存储体系，与传统锂离子电池(LIB)技术相比，其具有优越的经济优势，在电化学性能上，其能量密度和功率密度也具有良好的前景，受到越来越多的研究人员的关注。另一方面，LIB、SIB和KIB中液体电解质的易燃性带来了许多安全隐患。而水系锌离子电池(ZIB)可能为解决这些问题提供有效的解决方案。Zn具有高容量(5851mAh mL
‑1)，且与锂和其他金属相比，它具有更高的纯度本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种仿生珍珠母结构电极及其制备方法，其特征在于：仿生珍珠母结构电极具有层层堆叠的石墨烯片层作为韧性有机基底结构，其层间嵌入高容量无机/有机或其复合材料作为具有电化学活性的纳米增强相，电极具有类珍珠母的坚韧结构。2.根据权利要求1所述的仿生珍珠母结构电极及其制备方法，其特征在于：所述高容量无机/有机或其复合材料为金属氧化物/硫化物/硒化物/磷化物、二氧化锰、有机材料等中的一种或几种的复合物。3.根据权利要求1或2所述的仿生珍珠母结构电极及其制备方法，其特征在于，所述仿生珍珠母结构电极的制备方法如下：(1)将氧化石墨烯分散于0.00001
‑
10mol L
‑1的酸溶液或其与表面张力调节剂的混合液中，得到氧化石墨烯水悬浮液(0.001
‑
100mg mL
‑1)中作为分散液一；(2)将Al或Zn箔浸入到分散液一中0.2
‑
72h，氧化石墨烯在Al或Zn箔表面逐层还原堆叠形成有序的石墨烯凝胶，并在去离子水中洗涤0.1
‑
72h；(3)将步骤(2)得到的材料放入HCl溶液中(0.1
‑
10mol L
‑1)，使石墨烯凝胶膜从Al或Zn箔上逐步分离；(4)将步骤(3)得到的...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈人杰，张喜雪，李丽，
申请(专利权)人：北京理工大学，
类型：发明
国别省市：