[发明专利]一种多孔水凝胶薄膜电极的制备方法

权利要求书

1.一种多孔水凝胶薄膜电极的制备方法，其特征在于，基于溶液相转换法制备，包括以下步骤：

(1) 将活性物质、粘结剂、炭黑按比例混合后，加入少量NMP溶液，搅拌，制成铸膜液；所述NMP溶液的取用量为每100mg活性物质对应50-200μl；

(2)将铸膜液在基底上刮制成一定厚度的溶液膜；

(3) 将经过步骤(2)处理后得到的溶液膜用红外灯照射一定的时间后，浸入到水中进行溶液相分离，即获得多孔水凝胶薄膜；所述红外灯照射的时间为1-5min,且在空气中进行；

所述活性物质包括多孔炭材料、金属氧化物、过渡金属硫化物、Mxene中的至少一种；所述粘结剂为PVDF；所述PVDF采用的是浓度为0.02g/ml至0.05g/ml的PVDF溶液，其溶剂为NMP。

2.根据权利要求1所述的多孔水凝胶薄膜电极的制备方法，其特征在于，步骤（1）中，所述活性物质的质量为粘结剂质量的5到8倍，炭黑的质量为粘结剂质量的1到2倍；所述活性物质为粉末状固体，对水稳定；所述粘结剂与水不互溶；

所述NMP溶液的取用量为至少形成均匀连续的铸膜液的用量；

所述搅拌时间为12-24h。

3.根据权利要求1所述的多孔水凝胶薄膜电极的制备方法，其特征在于，所述Mxene材料包括过渡金属碳化物、过渡金属氮化物中的至少一种。

4.根据权利1要求所述的多孔水凝胶薄膜的电极制备方法，其特征在于，步骤（2）中，所述基底表面须是完整平滑；所述刮制采用的刮刀为刀口厚度为50～200μm的刮刀；

所述溶液膜的厚度为5～50μm；

所述基底为对水稳定的材质的基底，包括金属基底、玻璃基底、硅基基底、塑料基底中的至少一种。

5.根据权利要求1所述的多孔水凝胶薄膜电极的制备方法，其特征在于，所述薄膜电极的微观结构是活性材料均匀地镶嵌在粘结剂的三维结构上。

6.一种根据权利要求1-5任一项所述的方法制备的多孔水凝胶薄膜电极应用于储能领域。

7.根据权利要求6所述的应用，其特征在于，所述应用包括先将多孔水凝胶薄膜电极转移到金属或者玻碳集流体衬底上。