[发明专利]具有三维网状结构形态的用于电化学装置的电极、其制造方法和包括其的电化学装置

权利要求书

1.一种用于电化学装置的电极，包括：

网状结构，所述网状结构包括纤维素纤维和导电材料，所述导电材料的长度与厚度的平均比值(L/D)为50以上；和

分散在所述网状结构中的活性物质。

2.根据权利要求1所述的用于电化学装置的电极，其中，所述用于电化学装置的电极具有三维结构，在所述三维结构中，所述活性物质分散在由所述纤维素纤维和所述导电材料所形成的所述网状结构中。

3.根据权利要求1所述的用于电化学装置的电极，其中，所述用于电化学装置的电极具有多孔结构，所述纤维素纤维、所述导电材料和所述活性材料分散在所述多孔结构中。

4.根据权利要求1所述的用于电化学装置的电极，其中，所述用于电化学装置的电极具有多层结构，在所述多层结构中，所述活性物质分散在由所述纤维素纤维和所述导电材料形成的所述网状结构中而得的结构被堆叠2次至10次。

5.根据权利要求1所述的用于电化学装置的电极，其中，基于所述电极的100重量份的总重量，所述活性物质的含量在50重量份至95重量份的范围内。

6.根据权利要求1所述的用于电化学装置的电极，其中，所述纤维素纤维与所述导电材料的含量之比为1:2至1:5的重量比。

7.根据权利要求1所述的用于电化学装置的电极，其中，所述纤维素纤维的平均直径在10nm至1000nm的范围内。

8.根据权利要求1所述的用于电化学装置的电极，其中，所述导电材料具有纳米纤维的形态，具有所述纳米纤维的形态的所述导电材料的平均直径在0.001μm至100μm的范围内。

9.根据权利要求1所述的用于电化学装置的电极，其中，所述导电材料包括选自由碳基材料、金属以及导电聚合物组成的组中的一种或多种，其中，所述碳基材料为碳纤维、石墨烯、碳纳米管和碳带中的一种或多种；所述金属为铜、镍和铝中的一种或多种；以及所述导电聚合物为聚亚苯基和聚亚苯基衍生物中的一种或多种。

10.一种制造用于电化学装置的电极的方法，包括：

制备包括纤维素纤维、导电材料和活性物质的混合溶液，其中，所述导电材料的长度与厚度的平均比值(L/D)为50以上；和

对所述混合溶液进行过滤。

11.根据权利要求10所述的制造用于电化学装置的电极的方法，其中，所述混合溶液中所包含的所述纤维素纤维、所述导电材料和所述活性物质之比为重量比1:2～5:10～25。

12.根据权利要求10所述的制造用于电化学装置的电极的方法，还包括：在制备包括所述纤维素纤维、所述导电材料和所述活性物质的混合溶液之后，对所述混合溶液进行超声处理和球磨中的一个或多个工艺。

13.根据权利要求10所述的制造用于电化学装置的电极的方法，其中通过真空过滤来对所述混合溶液进行过滤。

14.根据权利要求10所述的制造用于电化学装置的电极的方法，还包括：将所制造的电极堆叠2至5次。

15.一种电化学装置，包括根据权利要求1所述的电极。

16.根据权利要求15所述的电化学装置，包括纤维素隔膜，所述纤维素隔膜为在第一电极和第二电极之间所插入的隔膜。

17.根据权利要求15所述的电化学装置，其中，所述电化学装置是柔性装置。

18.根据权利要求15所述的电化学装置，其中，所述电化学装置是二次电池、电容器或太阳能电池。