[发明专利]一种纤维状锂空电池及其制备方法

摘要

本发明属于新能源技术领域，具体为一种纤维状锂空电池及其制备方法。该纤维状锂空电池由锂金属丝、凝胶电解液、碳纳米管空气电极以及带孔热缩管保护层以同轴结构组成。本发明制备的纤维状锂空电池可以直接在空气中工作，具有超高的能量密度、较好的循环稳定性以及很好的柔性，例如，在空气中的完全放电比容量能够达到12470 mAh/g，并且能以500 mAh/g的放电深度稳定充放电循环100次，在不同程度的弯曲下都能维持稳定的电化学性能。由于其独特的纤维构型，可以单独编织成织物，也可以和纺织品混合编织，在可穿戴电子领域具有广阔的应用前景。

主权项

1.一种纤维状锂空电池的制备方法，其特征在于具体步骤如下：（1）将连有细铜丝集流体的锂金属丝全部浸入到凝胶电解液前驱体溶液中，然后取出；（2）紫外光照5‑20 s，使凝胶电解液前驱体固化；（3）重复上述步骤（1）‑步骤（2）2‑5次，至锂金属丝被凝胶电解液完全包覆；（4）在经步骤（3）处理的锂金属丝上缠绕碳纳米管空气电极；（5）再在外面套一层带孔的热缩管，作为保护层；所述凝胶电解液前驱体的制备步骤如下：（1）将聚(偏二氟乙烯‑co‑六氟丙烯)加入到N‑甲基吡咯烷酮中，两者的质量比为（0.1‑1）：1，充分搅拌得到溶液A；（2）将锂盐加入到有机溶剂中，两者的质量比为（0.05‑1）：1，充分搅拌得到溶液B；（3）将2‑羟基‑2‑甲基‑1‑苯基‑1‑丙酮加入到乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯中，两者的质量比为（0.001‑0.01）：1，充分搅拌得到溶液C；（4）将溶液A、溶液B和溶液C以质量比为（0.5‑2）：（0.5‑2）：1的比例混合，充分搅拌得到凝胶电解液前驱体。