[发明专利]一种制备柔性锂离子电池电极的方法及其应用

权利要求书

1.一种制备柔性锂离子电池电极的方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)将3,4,9,10－苝四甲酰二亚胺与碳纳米管在浓硫酸中混合，形成均一分散液；

(2)抽滤，得到3,4,9,10－苝四甲酰二亚胺/碳纳米管复合薄膜的有机柔性正极材料。

2.如权利要求1所述的制备柔性锂离子电池电极的方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：将所述碳纳米管分散在所述浓硫酸中，超声并搅拌形成分散液；

步骤2：将所述3,4,9,10－苝四甲酰二亚胺加入到所述步骤1中形成的分散液中，继续搅拌至形成均一分散液；

步骤3：将所述步骤2中制备得到的均一分散液加入冰水中稀释，并搅拌形成稀释后的分散液；

步骤4：将所述步骤3中制备得到的稀释后的分散液导入抽滤瓶中抽滤，并用去离子水清洗至中性，得到3,4,9,10－苝四甲酰二亚胺/碳纳米管复合薄膜；

步骤5：将所述步骤4中制备的所述3,4,9,10－苝四甲酰二亚胺/碳纳米管复合薄膜真空干燥，得到所述3,4,9,10－苝四甲酰二亚胺/碳纳米管复合薄膜的有机柔性正极材料；

所述3,4,9,10－苝四甲酰二亚胺与所述碳纳米管的质量比为1:1、2:1或3:1。

3.如权利要求2所述的制备柔性锂离子电池电极的方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：将10mg所述碳纳米管分散在30ml所述浓硫酸中，超声并搅拌1小时；

步骤2：将10mg、20mg或30mg所述3,4,9,10－苝四甲酰二亚胺加入到所述步骤1中形成的分散液中，继续搅拌0.5小时；

步骤3：将所述步骤2中制备好的分散液加入200ml冰水中稀释，并搅拌0.5小时；

步骤4：将所述步骤3中稀释后的分散液导入抽滤瓶中抽滤，并用去离子水清洗至中性，得到3,4,9,10－苝四甲酰二亚胺/碳纳米管复合薄膜；

步骤5：将所述步骤4中制备的所述3,4,9,10－苝四甲酰二亚胺/碳纳米管复合薄膜真空干燥12小时，得到所述3,4,9,10－苝四甲酰二亚胺/碳纳米管复合薄膜的有机柔性正极材料。

4.如权利要求1～3任一项所述的制备柔性锂离子电池电极的方法，其特征在于，所述碳纳米管为单壁碳纳米管。

5.一种柔性锂离子电池电极的应用，其特征在于，将所述3,4,9,10－苝四甲酰二亚胺/碳纳米管复合薄膜电极与锂片组装成扣式半电池。

6.一种柔性锂离子电池电极的应用，其特征在于，将所述3,4,9,10－苝四甲酰二亚胺/碳纳米管复合薄膜电极与预嵌锂的碳布组装成扣式全电池。

7.如权利要求5～6任一项所述的一种柔性锂离子电池电极的应用，其特征在于，所述3,4,9,10－苝四甲酰二亚胺/碳纳米管复合薄膜电极为直径12mm的圆形极片。

8.一种柔性锂离子电池电极的应用，其特征在于，将所述3,4,9,10－苝四甲酰二亚胺/碳纳米管复合薄膜电极与预嵌锂的碳布组装成软包全电池。

9.如权利要求8所述的一种柔性锂离子电池电极的应用，其特征在于，所述3,4,9,10－苝四甲酰二亚胺/碳纳米管复合薄膜电极尺寸为2cm×3cm。

10.如权利要求5、6、8任一项所述的一种柔性锂离子电池电极的应用，其特征在于，电池的组装在手套箱中进行，手套箱中水和氧的含量均低于0.1ppm，电解液为含1mol/l六氟磷酸锂(LiPF₆)的碳酸乙烯酯：碳酸二甲酯：碳酸甲基乙基酯体积比为1:1:1的溶液，隔膜选用聚丙烯隔膜。