柔性电极及其制备和电池.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN116014065A(43)申请公布日2023.04.25(21)申请号202111233733.6(22)申请日2021.10.22(71)申请人南方科技大学地址518000广东省深圳市南山区西丽学苑大道1088号(72)发明人邓永红罗超常建王朝阳(74)专利代理机构深圳中一联合知识产权代理有限公司44414专利代理师方良(51)Int.Cl.H01M4/13(2010.01)H01M4/139(2010.01)H01M10/0525(2010.01)权利要求书1页说明书12页附图5页(54)发明名称柔性电极及其制备和电池(57)摘要本申请公开了一种柔性电极及其制备和电池。本申请柔性电极包括导电纤维电极基体，导电纤维电极基体具有三维多孔结构，至少在导电纤维电极基体中分布有电极活性物质，且在柔性电极的表面分布有若干折痕。本申请柔性电极在弯折过程中结构保持良好，稳定的电子导通路径保证电化学性能的稳定，耐弯折性能强，柔性和容量高。其制备方法能够保证制备的柔性电极性能和质量的稳定，且效率高。电池含有本申请柔性电极，其在充放电循环过程中电化学性能稳定，安全性高，寿命长。CN116014065ACN116014065A权利要求书1/1页1.一种柔性电极，包括导电纤维电极基体，其特征在于：所述导电纤维电极基体具有三维多孔结构，至少在所述导电纤维电极基体中分布有电极活性物质，且在所述柔性电极的表面分布有若干折痕。2.根据权利要求1所述的柔性电极，其特征在于：相邻所述折痕平行、近似平行、部分折痕段接触、交叉中的至少一种；和/或在所述柔性电极中，在所述折痕处所含所述电极活性物质的含量低于非折痕处所含所述电极活性物质的含量；和/或所述折痕的宽度为1μm～50μm；和/或相邻所述折痕的间距为0.1mm‑50mm。3.根据权利要求2所述的柔性电极，其特征在于：所述折痕是沿所述导电纤维电极基体的宽度方向分布设置。4.根据权利要求1～3任一项所述的柔性电极，其特征在于：所述导电纤维电极基体的孔隙率>50％；和/或所述导电纤维电极基体的面密度为0.1mg/cm2～6mg/cm2；和/或所述导电纤维电极基体的厚度为5～500μm；和/或所述电极活性物质在所述导电纤维电极基体上的负载量为1～100mg/cm2；和/或所述柔性电极的厚度为5μm～500μm。5.根据权利要求1～3任一项所述的柔性电极，其特征在于：所述导电纤维电极基体的材料包括导电的碳纤维毡、镀金属碳纤维毡、镀金属聚合物纤维毡中的至少一种。6.根据权利要求4所述的柔性电极，其特征在于：所述电极活性物质为正极活性物质，所述柔性电极为正极；或所述电极活性物质为负极活性物质，所述柔性电极为负极。7.一种柔性电极的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：提供具有三维多孔结构的导电纤维电极基体；将电极活性物质浆料至少填充至所述导电纤维电极基体的三维多孔结构中后进行干燥处理，得到纤维基电极；将所述纤维基电极进行弯折处理，使得在所述柔性电极的表面分布有若干折痕，得到柔性电极。8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于：将所述纤维电极进行弯折处理的方法包括如下步骤：将所述纤维基电极通过转辊进行弯折牵引处理；使得在所述纤维基电极表面形成沿所述折痕。9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于：所述转辊至少包括两个以上，且分布设置在所述纤维基电极牵引路线的两侧，对所述纤维基电极两个表面同时进行所述弯折牵引处理。10.一种电池，包括正极、负极和叠设于所述正极和负极之间的隔膜，其特征在于：所述负极或/和正极为权利要求1～6任一项所述的柔性电极或由权利要求7～9任一项所述的制备方法制备的柔性电极。2CN116014065A说明书1/12页柔性电极及其制备和电池技术领域[0001]本申请属于电池技术领域，具体涉及一种柔性电极及其制备和电池。背景技术[0002]随着人们对环境保护和能源危机意识的增强，锂离子电池作为一种绿色环保的储能技术越来越受到人们的欢迎。可穿戴、柔性显示等智能器件领域对锂离子电池的要求除了需要良好的电化学性能外，还需匹配可穿戴等设备的柔性特征。柔性锂离子电池的需求也就应用而生。传统锂离子电池，其活性材料多为颗粒，需要通过粘结剂等辅助让其均匀覆盖在导电子箔材集流体上。金属箔(铝，铜箔)在反复柔性测试下会疲劳断裂，劣化电池性能。这也是常规锂离子电池柔性较差的原因之一。为解决这个问题，研究人员开发了各类柔性集流体，如在公开的一种三维五氧化二钒纳米阵列/碳布柔性正极材料及其制备方法，经纬编织的碳纤维布具有良好的柔性特征。或者在公开的另一份柔性锂离子负极和柔性锂离子电池中，其采用抽滤方法得到超薄电极，并赋予超薄电极具有较好的柔性。或者在公开的另一份柔性锂离