【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电化学储能，具体为一种电池电极及其制备方法。
技术介绍
1、电池电极是电池的核心部件之一，其性能直接影响电池的容量、能量密度、功率密度、循环寿命和安全性等。电池电极的制备方法主要有湿法和干法两种，湿法是指将活性材料和粘结剂等混合制成浆料，然后涂布在导电基底上，经过干燥、压实等工艺得到电极片；干法是指将活性材料和粘结剂等以干粉的形式混合，然后直接压制在导电基底上，得到电极片。
2、在现有技术中湿法制备的电极具有较高的比容量和电化学活性，但也存在一些缺点，如涂布过程中的溶剂损耗和污染、干燥过程中的能耗和时间消耗、活性材料的分布不均匀等。干法制备的电极则具有操作简单、成本低、无毒、可批量生产等优点，但也存在一些问题，如活性材料的粘结性差、电极的导电性和稳定性低等，为了提高干法制备的电极的性能，一种可行的方法是在导电基底上覆盖一层碳纳米管薄膜，以增强电极的导电性和稳定性。
技术实现思路
1、针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种电池电极及其制备方法，解决了现有技术中，干法制备的电极活性材料粘结性差、电极的导电性和稳定性低等的问题。
2、为实现以上目的，本专利技术通过以下技术方案予以实现：一种电池电极，包括：
3、导电基底，由铜箔、碳纸、碳布组成，形状为圆形，直径为10mm～20mm，其中的金属箔为铜箔，其厚度为10～200μm；
4、碳纳米管薄膜，覆盖在导电基底上，由多壁碳纳米管构成，其直径为5～50nm，长度为1～100μm
5、聚吡咯薄膜，覆盖在碳纳米管薄膜上，由聚吡咯构成，其厚度为10～200nm，其质量分数为10％～90％。
6、优选的，所述电池电极的比容量为100～1000f/g。
7、优选的，所述电池电极的电导率为10～1000s/cm。
8、优选的，所述电池电极的循环稳定性为90％～99％。
9、优选的，一种电池电极制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
10、步骤一：将碳纳米管分散在有机溶剂中，形成碳纳米管分散液；
11、步骤二：将导电基底浸入碳纳米管分散液中，使碳纳米管吸附在导电基底上，形成碳纳米管薄膜；
12、步骤三：将含有吡咯单体和氧化剂的水溶液作为电解液，将导电基底作为工作电极，另取一对对称的电极作为对电极和参比电极，组成三电极电化学沉积系统；
13、步骤四：在一定的电压和时间条件下，进行电化学聚合，使吡咯单体在碳纳米管薄膜上聚合成聚吡咯薄膜，得到电池电极；
14、步骤五：将电化学聚合得到的电池电极从电解液中取出，用纯水冲洗，去除残留的吡咯单体和氧化剂，然后放入真空干燥箱中进行干燥，得到电池电极成品。
15、优选的，所述步骤一中的有机溶剂包括如下组分：水10％～40％、乙醇20％～40％、丙酮15％～20％、甲苯15％～25％。
16、优选的，所述步骤一中的碳纳米管分散液的浓度为0.1～10mg/ml。
17、优选的，所述步骤三中的吡咯单体的浓度为0.1～1mo l/l。
18、优选的，所述步骤三中的氧化剂选包括如下组分：硫酸50％～70％、过氧化氢30％～50％。
19、优选的，所述步骤四中的电化学聚合的电压为0.5～2v，所述的时间为10～60min。
20、本专利技术提供了一种电池电极及其制备方法。具备以下有益效果：
21、1、本专利技术提供的电池电极是由导电基底、碳纳米管薄膜和聚吡咯薄膜组成的复合电极，其具有高比容量、高电导率、低内阻、高循环稳定性和高安全性等优点，可以提高电池的性能和寿命，进而改善现有的电池电极的导电性和稳定性低等的问题。
22、2、本专利技术提供的电池电极的制备方法是采用干法和电化学聚合相结合的方法，其操作简单、成本低、无毒、可批量生产，且无需使用溶剂和粘结剂等，可以避免溶剂损耗和污染、干燥能耗和时间消耗、活性材料分布不均匀等问题，同时也可以保证电极的导电性和稳定性。
23、3、本专利技术提供的电池电极可以作为各种类型的电池的电极，如锂离子电池、钠离子电池、超级电容器等，具有较广的应用范围和市场潜力。
24、4、本专利技术提供的电池电极是一种环境友好的电极，无需使用有害的溶剂和粘结剂等，而且其组成材料均为无毒的碳纳米管和导电聚合物等，可以减少对环境的污染和影响。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种电池电极，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种电池电极，其特征在于，所述电池电极的比容量为100～1000F/g。
3.根据权利要求1所述的一种电池电极，其特征在于，所述电池电极的电导率为10～1000S/cm。
4.根据权利要求1所述的一种电池电极，其特征在于，所述电池电极的循环稳定性为90％～99％。
5.一种电池电极制备方法，其特征在于，应用于权利要求1-4任一项所述的一种电池电极，包括以下步骤：
6.根据权利要求8所述的一种电池电极制备方法，其特征在于，所述步骤一中的有机溶剂包括如下组分：水10％～40％、乙醇20％～40％、丙酮15％～20％、甲苯15％～25％。
7.根据权利要求8所述的一种电池电极制备方法，其特征在于，所述步骤一中的碳纳米管分散液的浓度为0.1～10mg/mL。
8.根据权利要求8所述的一种电池电极制备方法，其特征在于，所述步骤三中的吡咯单体的浓度为0.1～1mol/L。
9.根据权利要求8所述的一种电池电极制备方法，其特征在于，所述步
10.根据权利要求8所述的一种电池电极制备方法，其特征在于，所述步骤四中的电化学聚合的电压为0.5～2V，所述的时间为10～60min。
...【技术特征摘要】
1.一种电池电极，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种电池电极，其特征在于，所述电池电极的比容量为100～1000f/g。
3.根据权利要求1所述的一种电池电极，其特征在于，所述电池电极的电导率为10～1000s/cm。
4.根据权利要求1所述的一种电池电极，其特征在于，所述电池电极的循环稳定性为90％～99％。
5.一种电池电极制备方法，其特征在于，应用于权利要求1-4任一项所述的一种电池电极，包括以下步骤：
6.根据权利要求8所述的一种电池电极制备方法，其特征在于，所述步骤一中的有机溶剂包括如下组分：水10％～40％、乙醇20％...
【专利技术属性】
技术研发人员：李泽，
申请(专利权)人：江西凯安新材料集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。