[发明专利]柔性电极及其制备方法以及包含该柔性电极的柔性电容器

权利要求书

1.一种柔性电极，其特征在于，包括：

集流体，所述集流体包括至少一根竹纤维，和负载于所述竹纤维表面的导电材料；

活性物质，所述活性物质分散于所述集流体的表面，所述活性物质由竹薄壁细胞活化后形成，所述活性物质具有多个微孔，所述活性物质的含量为0.1～5mg/cm；以及

电解质层，所述电解质层包覆在所述集流体长度方向的外周，且使至少部分所述活性物质存在于所述集流体与所述电解质层之间。

2.根据权利要求1所述的柔性电极，其特征在于，单根所述竹纤维的直径为5-20μm；和/或

在所述集流体包括两根或两根以上的竹纤维情况下，所述集流体由所述竹纤维加捻形成。

3.根据权利要求1或2所述的柔性电极，其特征在于，所述柔性电极中，所述活性物质的比表面积为800-2000m²/g，所述活性物质的总孔容为0.7-2.0m³/g；所述微孔的比表面积为500-1500m²/g；和/或

以所述集流体的总质量计，所述导电材料的含量为30％-80％。

4.根据权利要求1或2所述的柔性电极，其特征在于，所述导电材料选自纳米金、纳米银、碳纳米管和石墨中的一种或两种以上的组合。

5.根据权利要求1或2所述的柔性电极，其特征在于，所述电解质层包含凝胶电解质。

6.根据权利要求5所述的柔性电极，其特征在于，所述凝胶电解质中含有聚合物材料。

7.一种柔性电容器，其特征在于，包括至少两个根据权利要求1-6任一项所述的柔性电极，所述柔性电极与柔性电极经捻合后，任选在其长度方向的外周包覆电解质层以得到所述柔性电容器。

8.一种根据权利要求1-6任一项所述的柔性电极的制备方法，其特征在于，包括将集流体、活性物质以及电解质层复合成型的步骤。

9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

在竹纤维的表面负载导电材料，以形成所述集流体的步骤；

对竹薄壁细胞进行活化处理，形成活性物质，且所述活性物质具有多个微孔，然后将所述活性物质分散于所述集流体的表面；

在所述集流体的长度方向的外周涂覆电解质凝胶，固化后得到所述电解质层，其中，使至少部分所述活性物质存在于所述集流体与所述电解质层之间。

10.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，将单宁酸通过氢键结合在所述竹纤维的表面，然后负载所述导电材料。

11.根据权利要求9或10所述的制备方法，其特征在于，所述活化处理包括以下步骤：

利用碱性溶液浸渍所述竹薄壁细胞，得到浸渍混合物；

在惰性气体的保护下，将所述浸渍混合物升温至活化温度进行活化处理，以得到所述活性物质。

12.根据权利要求11所述的制备方法，其特征在于，所述碱性溶液中，碱性物质与竹薄壁细胞的质量比为1:1～8:1；和/或

所述活化处理的温度为500-900℃，所述活化处理的时间0.5-3h，所述升温的速率为2-8℃/min。

13.根据权利要求11所述的制备方法，其特征在于，在利用碱性溶液浸渍所述竹薄壁细胞之前，还包括对竹薄壁细胞进行碳化的步骤。