[发明专利]一种柔性薄膜电极的制备方法及所制备的电极和用途

摘要

本发明公开了一种柔性薄膜电极的制备方法，首先在水中利用氧化石墨烯、羧甲基纤维素钠和聚丙烯酸制备水性复合粘合剂，在加入纳米硅粒子、氧化亚硅颗粒等活性粒子，通过真空过滤和真空冷冻干燥，制备出柔性氧化石墨烯‑羧甲基纤维素钠‑聚丙烯酸‑活性粒子复合薄膜，再经过液相还原和真空热缩聚反应，得到柔性薄膜电极。该方法用水做溶剂制备粘接剂，并且导电剂可以与粘接剂发生分子交联作用，导电效果好，在多个循环之后仍能保持电极结构的稳定，容量衰减慢，并且具有良好的机械强度和柔性。所制备的柔性薄膜电极可以用于锂离子电池、电容器或其他储能体系电极制作。

主权项

1.一种柔性薄膜电极的制备方法，其特征在于包括如下步骤：（a）将氧化石墨烯和羧甲基纤维素分别分散在水中，得到氧化石墨烯分散液和羧甲基纤维素分散液，将聚丙烯酸和所述羧甲基纤维素分散液加入到所述氧化石墨烯分散液中，均匀混合并发生分子交联，得到水性复合粘接剂，其中氧化石墨烯的质量百分比含量为10~35%，羧甲基纤维素的质量百分比含量为5~10%，聚丙烯酸的质量百分比含量为55~85%，氧化石墨烯、羧甲基纤维素和聚丙烯酸的质量百分比含量之和为100%；（b）将活性粒子加入到所述水性复合粘接剂中，使其分散均匀，得到活性粒子混合液，所述活性粒子为硅纳米粒子或氧化亚硅颗粒，所述活性粒子的质量百分比含量为60~90%，所述氧化石墨烯、羧甲基纤维素和聚丙烯酸的质量百分比含量之和为10~40%，活性粒子与氧化石墨烯、羧甲基纤维素和聚丙烯酸的质量百分比含量之和为100%；（c）对所述活性粒子混合液进行真空过滤和真空冷冻干燥，制备出柔性氧化石墨烯‑羧甲基纤维素‑聚丙烯酸‑活性粒子复合薄膜；（d）将所述柔性氧化石墨烯‑羧甲基纤维素‑聚丙烯酸‑活性粒子复合薄膜液相还原为柔性石墨烯‑羧甲基纤维素‑聚丙烯酸‑活性粒子复合薄膜；（e）将所述柔性石墨烯‑羧甲基纤维素‑聚丙烯酸‑活性粒子复合薄膜在水中浸泡、洗涤并冷冻干燥，然后进行真空热缩聚反应，反应后得到柔性薄膜电极。