System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 涂碳铝箔集流体及其应用制造技术_技高网

涂碳铝箔集流体及其应用制造技术

技术编号:40967812 阅读:10 留言:0更新日期:2024-04-18 20:48
本发明专利技术公开了一种涂碳铝箔集流体及其应用,其属于水系离子电池技术领域,其中,涂碳铝箔集流体包括基体以及涂覆在基体上的涂层,所述基体为铝箔;所述涂层包括碳材料和粘合剂;所述碳材料为氧化石墨烯;所述粘合剂由聚丙烯和聚丙烯酸钠制得。该涂碳铝箔集流体涂层均匀,具有较好的附着力,而且具有较好的耐腐蚀性能,有利于进一步提高水系离子电池的电化学性能,同时,该涂碳铝箔集流体的制备方法简单便捷,成本低廉,绿色环保,将正负极活性材料涂覆于该涂碳铝箔集流体上,组装成的水系离子电池具有良好的循环性能,具有广阔的应用前景。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及水系离子电池,具体是一种涂碳铝箔集流体及其应用


技术介绍

1、铝箔因为丰富的资源和低廉的价格被广泛应用于电池集流体。然而在以水溶液为电解质的水系电池中,如果以铝箔作为集流体则会发生严重的腐蚀现象,甚至完全溶解。铝表面具有能阻碍电子传导的钝化层,且该钝化层在水中往往随着电流变化反复溶解和生成,导致铝箔在作为水系电池的集流体时往往存在电子导电性差,而且会随充放电过程溶解等诸多问题。

2、涂碳铝箔外面的碳层不仅具有保护铝箔减缓腐蚀的作用,同时能够增强电极材料和集流体的结合力,近年来在锂离子电池领域逐步得到应用。然而目前商业化的涂碳铝箔涂层均具有较强的亲水性,在水系电解液中的耐腐蚀性很差。

3、因此开发具有高耐腐蚀性的集流体,将能够极大地促进水系电池技术的发展与实际应用,十分有意义和前景。


技术实现思路

1、本专利技术的目的在于提供一种涂碳铝箔集流体,以解决上述
技术介绍
中提出的目前商业化的涂碳铝箔涂层均具有较强的亲水性,在水系电解液中的耐腐蚀性很差的问题。

2、为实现上述目的,本专利技术实施例提供如下技术方案:

3、一种涂碳铝箔集流体,包括基体以及涂覆在基体上的涂层,所述基体为铝箔;所述涂层包括碳材料和粘合剂;所述碳材料为氧化石墨烯;所述粘合剂由聚丙烯和聚丙烯酸钠制得;所述碳材料和粘合剂的质量比为10:(0.5-1);上述的涂碳铝箔集流体的制备方法包括以下步骤:

4、将聚丙烯与聚丙烯酸钠添加至有机溶剂中进行混合搅拌并加热,制得粘合剂;所述聚丙烯与聚丙烯酸钠的质量比为1:(0.5-2);所述有机溶剂的质量为聚丙烯与聚丙烯酸钠总质量的1%-10%;

5、将氧化石墨烯、水与所述粘合剂进行混合,并调节ph为6-8,得到浆料;

6、将所述浆料涂覆在铝箔的表面,然后进行烘干,得到所述涂碳铝箔集流体。

7、优选地,所述基体的厚度为1-5μm;所述涂层的厚度为1-2μm。

8、优选地,所述氧化石墨烯与水的质量比为10:(0.5-1);所述浆料的黏度为3000-8000mpa·s。

9、优选地,烘干的方法为:在温度为160-200℃的保护气氛下进行烘干。

10、本专利技术实施例的另一目的在于提供一种上述的涂碳铝箔集流体在水系离子电池中的应用。

11、本专利技术实施例的另一目的在于提供一种水系离子电池,包括正极、负极和隔膜,所述正极和/或负极包含上述的涂碳铝箔集流体。

12、本专利技术实施例提供的涂碳铝箔集流体,涂层均匀,具有较好的附着力,而且具有较好的耐腐蚀性能,有利于进一步提高水系离子电池的电化学性能,同时,该涂碳铝箔集流体的制备方法简单便捷,成本低廉,绿色环保,将正负极活性材料涂覆于该涂碳铝箔集流体上,组装成的水系离子电池具有良好的循环性能,具有广阔的应用前景。

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【技术保护点】

1.一种涂碳铝箔集流体,包括基体以及涂覆在基体上的涂层,其特征在于,所述基体为铝箔;所述涂层包括碳材料和粘合剂;所述碳材料为氧化石墨烯;所述粘合剂由聚丙烯和聚丙烯酸钠制得;所述碳材料和粘合剂的质量比为10:(0.5-1);所述的涂碳铝箔集流体的制备方法包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的涂碳铝箔集流体,其特征在于,所述基体的厚度为1-5μm;所述涂层的厚度为1-2μm。

3.根据权利要求1所述的涂碳铝箔集流体,其特征在于,所述氧化石墨烯与水的质量比为10:(0.5-1);所述浆料的黏度为3000-8000mPa·s。

4.根据权利要求1所述的涂碳铝箔集流体,其特征在于,烘干的方法为:在温度为160-200℃的保护气氛下进行烘干。

5.一种如权利要求1-4中任一项所述的涂碳铝箔集流体在水系离子电池中的应用。

6.一种水系离子电池,包括正极、负极和隔膜,其特征在于,所述正极和/或负极包含权利要求1-4中任一项所述的涂碳铝箔集流体。

【技术特征摘要】

1.一种涂碳铝箔集流体,包括基体以及涂覆在基体上的涂层,其特征在于,所述基体为铝箔;所述涂层包括碳材料和粘合剂;所述碳材料为氧化石墨烯;所述粘合剂由聚丙烯和聚丙烯酸钠制得;所述碳材料和粘合剂的质量比为10:(0.5-1);所述的涂碳铝箔集流体的制备方法包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的涂碳铝箔集流体,其特征在于,所述基体的厚度为1-5μm;所述涂层的厚度为1-2μm。

3.根据权利要求1所述的涂碳铝箔集流体,其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员:李桂强戴忠毛武涛蒋丹君陈良帅汪敏吴振奎谢翔班东坡
申请(专利权)人:中国科学技术大学
类型:发明
国别省市:

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