[发明专利]一种柔性电极及其制备方法、巨能柔性即用即制储电器件有效
申请号: | 201810200335.6 | 申请日: | 2018-03-12 |
公开(公告)号: | CN108511671B | 公开(公告)日: | 2021-04-06 |
发明(设计)人: | 薛冬峰;陈昆峰;梁晰童 | 申请(专利权)人: | 中国科学院长春应用化学研究所 |
主分类号: | H01M4/02 | 分类号: | H01M4/02;H01M4/04;H01M4/24;H01M4/28;H01M10/04;H01M10/28;H01G11/30;H01G11/86 |
代理公司: | 北京集佳知识产权代理有限公司 11227 | 代理人: | 赵青朵 |
地址: | 130022 吉*** | 国省代码: | 吉林;22 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 柔性 电极 及其 制备 方法 即用即制储电 器件 | ||
1.一种柔性储电器件,其特征在于,包括电极和独立的电解液;
所述电极包括柔性导电基体和复合在所述柔性导电基体上的具有氧化还原能力的金属盐;
所述金属盐的阳离子具有多价态;
所述金属盐中的金属元素为Fe、Cu、Ni、Co、Mn、Ti、V、Ce、Sn、Pr、Yb、Cr、Nb、Mo、Pb、Al、Ge、Ru和Zn中的一种或多种;
所述电解液包括碱溶液和/或中性化合物溶液;
所述正极中的第一金属盐的电化学电势值高于所述负极中的第二金属盐的电化学电势值;
所述正极中的第一金属盐的电化学电势值减去所述负极中的第二金属盐的电化学电势值的差值大于等于0.5V;
所述金属盐的阳离子的离子电负性值为1~2.7;
所述电极包括正极和负极;
所述正极的导电基体和负极导电基体上所复合的具有氧化还原能力的金属盐是不同的;
所述金属盐中的阴离子包括氯离子、硫酸根离子、硝酸根离子、碳酸根离子、醋酸根离子、硫离子、溴离子、碘离子和铁氰根离子中的一种或多种;
所述独立的电解液是指电解液在所述储电器件使用前,注入所述储电器件中。
2.根据权利要求1所述的柔性储电器件,其特征在于,所述柔性导电基体包括碳纤维、碳布、金属箔、柔性多孔金属和泡沫金属中的一种或多种。
3.根据权利要求1所述的柔性储电器件,所述电极的制备方法,包括以下步骤:
将具有氧化还原能力的第一金属盐与溶剂混合后,得到第一混合物;
将具有氧化还原能力的第二金属盐与溶剂混合后,得到第二混合物;
将正极柔性导电基体浸于上述步骤得到的第一混合物中,烘干后得到正极;
将负极柔性导电基体浸于上述步骤得到的第二混合物中,烘干后得到负极;
所述电极包括正极和负极。
4.根据权利要求3所述的柔性储电器件,其特征在于,所述溶剂包括水和/或挥发性溶剂;
所述混合物包括溶液和/或悬浊液;
所述混合物的浓度为0.01~10mol/L。
5.根据权利要求1所述的柔性储电器件,其特征在于,所述柔性储电器件还包括隔膜材料和封装材料;
所述电极中的正极和负极用隔膜材料隔开;
所述电极和隔膜材料封装于封装材料内。
6.根据权利要求5所述的柔性储电器件,其特征在于,所述电解液在所述柔性储电器件使用前,注入所述柔性储电器件中;
所述隔膜材料包括隔膜或固态电解质;
所述固态电解质在所述柔性储电器件封装前,装入所述柔性储电器件中。
7.根据权利要求6所述的柔性储电器件,其特征在于,所述碱包括氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钙和氢氧化镁中的一种或多种;
所述中性化合物包括硫酸盐、氯化物、硝酸盐、铁氰化钾、亚铁氰化钾、碘化物和溴化物中的一种或多种;
所述电解液的摩尔浓度为0.01~10mol/L;
所述固态电解质包括碱和/或中性化合物,以及可以形成固体或半固体的载体。
8.根据权利要求5~7任意一项所述的柔性储电器件,其特征在于,所述封装材料具有电解液注入口;
所述电解液注入口可开启和封闭;
所述柔性储电器件经多次使用达到寿命后,可再次充入电解液再生。
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