一种柔性一体化水系储能器件大规模连续制备方法

文档序号:25298064发布日期:2021-06-04 12:11阅读:来源:国知局

技术特征:
1.一种柔性一体化水系储能器件大规模连续制备方法,其特征在于,以电极材料匀浆和电解质溶液为原料,利用多层涂覆技术,将电极材料匀浆涂覆到柔性基底上,调节温度使溶剂挥发得到柔性电极薄膜;随后将电解质溶液直接涂覆到电极薄膜表面,调节温度挥发溶剂,使电解质溶液凝胶化形成凝胶电解质薄膜,得到柔性电极

电解质集成结构;最后,进一步结合自动辊压装置对两个电极

电解质集成结构进行连续无缝组装,实现柔性一体化水系储能器件的大规模连续制备。2.如权利要求1所述的柔性一体化水系储能器件大规模连续制备方法,其特征在于,器件结构包括两电极和电解质,根据器件结构设计需要选择是否使用隔膜。3.如权利要求1所述柔性一体化水系储能器件大规模连续制备方法,其特征在于,电极材料均匀分散在水或有机溶剂中,包括碳材料、mxene材料、导电聚合物、金属粉末、金属氧化物、金属氢氧化物、羟基氧化物、金属酸盐中的一种或多种。4.如权利要求1所述的柔性一体化水系储能器件大规模连续制备方法,其特征在于,电解质溶液由电解质、高分子聚合物和溶剂组成,初始为流动态,挥发溶剂形成凝胶态;所述的电解质为酸、碱或盐;所述的高分子聚合物包括但不限于聚乙烯醇、聚环氧乙烯;所述的溶剂为去离子水。5.如权利要求1所述的柔性一体化水系储能器件大规模连续制备方法,其特征在于,通过涂覆技术将浆料或溶液均匀分散于基底上涂装成膜,包括但不限于刮涂、喷涂、辊涂技术中的一种或多种。6.如权利要求1所述的柔性一体化水系储能器件大规模连续制备方法,其特征在于,基底具有合适的表面能,能够使电极匀浆和凝胶电解质在其表面成膜且易于分离,包括但不限于聚对苯二甲酸乙二酯、聚四氟乙烯、聚酰亚胺中的一种聚合物薄膜。7.如权利要求1所述的柔性一体化水系储能器件大规模连续制备方法,其特征在于,通过调节温度使电极匀浆和电解质溶液中的溶剂快速挥发,温度范围为20

100℃。8.如权利要求1所述的柔性一体化水系储能器件大规模连续制备方法,其特征在于,控制电极匀浆中的溶剂挥发获得电极薄膜;控制电解质溶液中的溶剂挥发,使电解质溶液凝胶化,获得凝胶电解质薄膜,方法包括但不限于加热台加热、鼓风加热、室温干燥中的一种或多种。9.如权利要求1所述的柔性一体化水系储能器件大规模连续制备方法,其特征在于,自动辊压装置滚轴的转速可调,调节的速度范围为2

50cm/s;辊压装置两滚轴间的距离根据器件厚度进行调节,调节的距离范围为0

3mm。10.如权利要求2所述的柔性一体化水系储能器件大规模连续制备方法,其特征在于,隔膜为适用于电容器、氢/锂/钠/钾/锌/镁/铜/铁/锰/铝离子电池或混合离子电池的各种隔膜,包括但不限于聚乙烯、聚丙烯、聚四氟乙烯的聚合物微孔膜或纤维素滤纸或玻璃纤维滤纸中的一种或多种。11.如权利要求3所述的柔性一体化水系储能器件大规模连续制备方法,其特征在于,碳材料包括但不限于碳纳米管、石墨烯中的一种或多种;mxene材料包括但不限于碳化钒、碳化钛中的一种或多种;导电聚合物包括但不限于聚苯胺、聚吡咯、聚噻吩中的一种或多种;金属粉末包括但不限于锰粉、铁粉、铜粉、锌粉中的一种或多种;金属氧化物包括但不限于钒氧化物、锰氧化物、钴氧化物中的一种或多种;金属氢氧化物包括但不限于氢氧化钴、
氢氧化镍中的一种或多种;羟基氧化物包括但不限于羟基氧化铁、羟基氧化钴、羟基氧化镍中的一种或多种;金属酸盐包括但不限于金属钒酸盐、锰酸盐、钛酸盐中的一种或多种。12.如权利要求3所述的柔性一体化水系储能器件大规模连续制备方法,其特征在于,溶剂与电极材料无副反应且易挥发,包括但不限于去离子水、甲醇、乙醇、丙酮、n,n

二甲基甲酰胺、n

甲基吡咯烷酮中的一种。13.如权利要求4所述的柔性一体化水系储能器件大规模连续制备方法,其特征在于,酸包括但不限于硫酸、磷酸中的一种强酸;碱包括但不限于氢氧化钾;盐包括但不限于锂/钠/钾/锌/镁/铜/铁/锰/铝的硫酸盐、磺酸盐或氯化物中的一种或多种中性或近中性的盐。
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