一种锂离子电池碳基柔性薄膜电极的制备方法

摘要

本发明一种锂离子电池碳基柔性薄膜电极的制备方法，先将氧化剂溶于易挥发的溶剂中，再向溶液中加入电化学活性物质单质，均匀混合，随后将混合好的氧化物溶液平铺在基底上，待有机溶剂挥发完全后，在基底表面形成一层氧化剂膜，将基底置于充满吡咯单体气体的密闭容器中使吡咯单体与氧化物反应形成掺有电化学活性元素单质的聚吡咯膜，再将该膜置于惰性或还原性气氛中，并进行高温退火处理，即可制得锂离子电池碳基柔性薄膜电极。本发明的方法工艺简单，得到的碳膜柔韧性好，活性物质在碳构成的导电网络结合紧密并分布均匀，聚吡咯中的N元素在高温裂解后同时实现杂原子的掺杂，提高电化学反应活性，综合上述优势复合材料表现出优异的电化学性能。

主权项

一种锂离子电池碳基柔性薄膜电极的制备方法，其特征在于包括如下步骤：1）将氧化物盐溶于易挥发的溶剂中，所述的氧化物盐在溶液中的质量分数为1~90%，所述的氧化剂为P‑甲苯磺酸盐、苯磺酸盐、4‑乙烷基苯磺酸盐、4‑N‑辛基苯磺酸盐、十二烷基苯磺酸盐、1,3,3‑三甲基苯磺酸盐、m‑二甲苯‑4‑磺酸盐、四乙铵‑P‑甲基苯磺酸盐或者硫代硫酸盐中的任意一种；2）再向其中添加电化学活性物质单质，并进行均匀混合，所述电化学活性物质单质为红磷、黑磷、硫、硒、锗、或者硅中的任意一种，所述的电化学活性物质单质在混合物中的质量分数为1~80%；3）将步骤2）获得的混合均匀的氧化剂溶液平铺在基底上，待有机溶剂挥发完全后，在基底表面形成一层掺杂电化学活性物质的氧化剂膜；4）将生成的氧化膜连同基底置于充满吡咯单体气体的密闭容器中使吡咯单体与氧化物反应形成聚吡咯并同时将活性物质包裹在聚吡咯膜构建的网络中；5）将该膜置于惰性或还原性气氛中进行高温退火处理，所述的退火的温度范围为400~1000℃，保温时间为10min~24h，即可制得具有交联结构的锂离子电池碳基柔性薄膜电极。