[发明专利]一种水系电池集流体、正极、柔性电池及其制备和应用

权利要求书

1.一种水系电池集流体，其特征在于，包含碳材料，以及镶嵌在碳材料表面的粘土材料。

2.如权利要求1所述的水系电池集流体，其特征在于，为由碳材料的纤维交互形成的网状材料；且所述的碳材料的纤维表面裸露有粘土材料颗粒。

3.如权利要求2所述的水系电池集流体，其特征在于，所述的网状材料为膜材料。

4.如权利要求1所述的水系电池集流体，其特征在于，粘土材料具有亲水性。

5.如权利要求1所述的水系电池集流体，其特征在于，所述的粘土材料为酸化埃洛石、酸化海泡石、酸化凹凸棒中的至少一种。

6.如权利要求1所述的水系电池集流体，其特征在于，所述的粘土材料的尺寸为300-500目。

7.如权利要求1～6任一项所述的水系电池集流体，其特征在于，所述的粘土材料的含量为25～40wt.％。

8.一种权利要求1～7任一项所述的水系电池集流体的制备方法，其特征在于，将质量比为60～75:25～40的聚合物、粘土材料分散在溶剂中，得纺丝液；将纺丝液进行静电纺丝；得粘土材料@聚合物膜材；

将粘土材料@聚合物膜材在保护气氛下、400℃～600℃下煅烧，制得所述的水系电池集流体。

9.如权利要求8所述的水系电池集流体的制备方法，其特征在于，所述的聚合物的分子量为15-130万。

10.如权利要求9所述的水系电池集流体的制备方法，其特征在于，所述的聚合物为聚丙烯腈、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇中的至少一种。

11.如权利要求10所述的水系电池集流体的制备方法，其特征在于，所述的溶剂可以溶解所述聚合物的溶剂。

12.如权利要求11所述的水系电池集流体的制备方法，其特征在于，所述的溶剂为N、N二甲基甲酰胺、无水乙醇或去离子水。

13.如权利要求8所述的水系电池集流体的制备方法，其特征在于，粘土材料在使用前，预先置于酸液中预处理；预处理步骤为：将粘土材料置于酸液中搅拌，随后洗涤至中性，再后干燥即得。

14.如权利要求8所述的水系电池集流体的制备方法，其特征在于，静电纺丝过程为：设置针头与接收极板间的距离10～20cm；控制静电纺丝机内的湿度为30％～45％，温度为25～35℃，正极电压为9～15kV，负极电压为0～0.05kV，静电溶液注射速度为0.01～0.08mm/min，纺丝时间为10h～20h，接收器转速为60r/min～120r/min。

15.如权利要求8所述的水系电池集流体的制备方法，其特征在于，煅烧时间为2～4h。

16.一种权利要求1～7任一项所述的水系电池集流体的应用，其特征在于，用于制备水系电池。

17.如权利要求16所述的水系电池集流体的应用，其特征在于，用于制备柔性水系电池。

18.一种权利要求8～15任一项制备方法制得的水系电池集流体的应用，其特征在于，用于制备水系电池。

19.如权利要求18所述的应用，其特征在于，用于制备柔性水系电池。

20.一种柔性水系电池集流体正极，其特征在于，包括权利要求1～7任一项所述的集流体，或者权利要求8～15任一项制备方法制得的水系电池集流体。