[发明专利]柔性电极及其制备方法和电化学储能器件

权利要求书

1.一种柔性电极，其特征在于：包括柔性集流体，所述柔性集流体至少具有一表面，且至少在所述表面上结合有电极材料层，所述电极材料层的材料含电极活性材料但不含粘结剂。

2.根据权利要求1所述的柔性电极，其特征在于：所述电极材料层的电极活性材料包括磷酸锰铁锂、磷酸铁锂、焦磷酸铁钠、磷酸铁钠、磷酸锰锂、磷酸焦磷酸铁钠和磷酸钒钠中的至少一种；和/或

所述电极材料层至少具有如下任一特征：

所述电极材料层的厚度为500nm～50μm；

所述电极材料层的面密度为30～200mg/cm²；

所述电极材料层的孔隙率为20％～60％。

3.根据权利要求1或2所述的柔性电极，其特征在于，所述柔性集流体至少具有如下任一特征：

所述柔性集流体为导电碳膜和3D泡沫金属中的至少一种；

所述柔性集流体的厚度为5～200μm。

4.根据权利要求3所述的柔性电极，其特征在于：所述导电碳膜包括碳布、柔性石墨纸、碳毡、氧化石墨烯和碳纳米管膜中的至少一种；

所述3D-泡沫金属包括泡沫镍、泡沫铜、泡沫锌中的至少一种。

5.一种柔性电极的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

按照电极活性材料所含元素计量比，将所述元素的可溶性源化合物配制成前驱体混合溶液；

将柔性集流体没入至所述前驱体混合溶液中，并进行水热反应处理生成电极活性材料，并至少在所述柔性集流体的表面沉积形成电极材料层。

6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于：所述水热反应的条件至少满足如下任一项：

所述水热反应的环境气压为100Pa～8000Pa；

所述水热反应的温度为80～240℃；

所述水热反应的时间为2～36h。

7.根据权利要求5或6所述的制备方法，其特征在于：在所述将柔性集流体没入至所述前驱体混合溶液中的步骤之前，还包括将所述柔性集流体进行预处理的步骤，所述预处理包括如下步骤：

将所述柔性集流体于酸液中进行酸液泡蚀处理和/或于有机溶剂中进行超声清洗处理；

或

所述将柔性集流体没入至所述前驱体混合溶液中之后和进行所述水热反应处理之前，还包括将所述柔性集流体没入所述前驱体混合溶液中后进行静置处理的步骤。

8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于：所述酸液包括盐酸、乙酸、磷酸、硫酸、硝酸中的至少一种；和/或

所述酸液泡蚀处理的时间为2-24h；和/或

所述有机溶剂包括丙酮、N-甲基吡咯烷酮、无水乙醇、甲醇中的至少一种；和/或

所述超声清洗处理的时间为0.5-3h；和/或

所述静置处理的时间1-60min。

9.根据权利要求6或8所述的制备方法，其特征在于：所述柔性集流体包括导电碳膜和3D-泡沫金属中的至少一种；

或/和

所述柔性集流体包括导电碳膜，所述导电碳膜包括碳布、柔性石墨纸、碳毡、氧化石墨烯和碳纳米管膜中的至少一种；

或/和

所述导电碳膜的材料包括氧化石墨烯、碳纳米管中的至少一种时，所述柔性集流体由包括如下的步骤制备：

将含氧化石墨烯、碳纳米管中的至少一种的溶液进行抽滤处理，经干燥处理后与滤膜分离处理，得到所述柔性集流体。

10.一种电化学储能器件，其特征在于：包括权利要求1-4任一项所述的柔性电极或由权利要求5-9任一项所述的制备方法制备的柔性电极。

11.根据权利要求10所述的电化学储能器件，其特征在于：电化学储能器件包括电池、超级电容器中的至少一种。