[发明专利]一种利用丝网印刷技术制备织物状水系锂离子电池的方法

权利要求书

1.一种利用丝网印刷技术制备织物状水系锂离子电池的方法，其特征在于：包括如下步骤：

(1)织物电极的制备：以碳基导电添加剂、粘结剂、增稠剂、分散剂和水作为原料，制备水系导电浆料，然后以蘸涂-干燥的方式涂覆于织物表面，得到柔性、高导电的织物电极；

(2)织物电极活性物质负载：将聚酯丝网平放在织物电极上，分别滴加阴极活性物质LiFePO4溶液和阳极活性物质LiTi2(PO4)3溶液于丝网表面进行印刷，然后固化，清洁，得到LiFePO4复合织物阳极和LiTi2(PO4)3复合织物阴极；

(3)水系电解液制备：以Li2SO4、水溶性高分子和水作为原料，配制水系凝胶电解质；

(4)织物状水系锂离子电池组装：将LiFePO4复合织物阳极、LiTi2(PO4)3复合织物阴极、多孔隔膜，水系凝胶电解质进行封装，即得织物状水系锂离子电池。

2.根据权利要求1所述的利用丝网印刷技术制备织物状水系锂离子电池的方法，其特征在于：所述步骤(1)中碳基导电添加剂选自石墨、炭黑、活性炭、介孔炭、石墨烯、还原氧化石墨烯、碳纳米管颗粒或这些多孔结构材料与其它赝电容性能材料的混合物，其它赝电容性能材料为导电高分子或金属氧化物。

3.根据权利要求1所述的利用丝网印刷技术制备织物状水系锂离子电池的方法，其特征在于：所述步骤(1)中粘结剂为水性聚丙烯酸类粘结剂，选自有机硅改性聚丙烯酸酯、有机氟改性聚丙烯酸酯、聚氨酯改性聚丙烯酸酯中的一种；增稠剂选自聚氨酯、羧甲基纤维素钠、聚乙烯吡咯烷酮、丁苯橡胶中的一种；分散剂选自十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠、聚乙二醇、吐温80、聚苯乙烯磺酸钠的一种。

4.根据权利要求1所述的利用丝网印刷技术制备织物状水系锂离子电池的方法，其特征在于：所述步骤(1)中碳基导电添加剂的尺寸在30nm-5μm，比表面积在1000m2/g以上；碳基导电添加剂通过搅拌、超声或砂磨的方式在水中进行均匀分散，形成均匀的导电浆料，浓度为2-10wt％；导电浆料在织物上蘸涂-干燥的次数为1-10次。

5.根据权利要求1所述的利用丝网印刷技术制备织物状水系锂离子电池的方法，其特征在于：所述步骤(1)中织物选自涤纶、锦纶、氨纶、无纺布中的一种或多种。

6.根据权利要求1所述的利用丝网印刷技术制备织物状水系锂离子电池的方法，其特征在于：所述步骤(2)中阴极活性物质LiFePO4溶液和阳极活性物质LiTi2(PO4)3溶液的浓度分别为2-50wt％。

7.根据权利要求1所述的利用丝网印刷技术制备织物状水系锂离子电池的方法，其特征在于：所述步骤(2)中固化是在温度50-150℃焙烘30-60min或者利用紫外灯辐照固化，辐照强度2-5kW、辐照时间10-60s。

8.根据权利要求1所述的利用丝网印刷技术制备织物状水系锂离子电池的方法，其特征在于：所述步骤(3)中水系凝胶电解质中Li2SO4的浓度为0.1-10wt％。