[发明专利]一种柔性集流体及其制备方法和应用

说明书

本发明提供了一种柔性集流体及其制备方法和应用，本发明提供的柔性集流体通过在多孔聚合物薄膜上沉积金属得到；其中，通过选择所述多孔聚合物薄膜的孔径为0.5～300μm，孔隙率为30％～60％，意外的发现，得到的柔性集流体不仅能够满足集流体所具备的导电率，而且具有很好的柔韧性，能够应用于便携式电子产品中。

技术领域

本发明涉及锂离子电池领域，尤其涉及一种柔性集流体及其制备方法和应用。

背景技术

随着各种各样便携式电子产品在国民生活中的大量推广和不断革新，作为其重要组成的电池也需要多样发展来满足不同的需求。柔性可穿戴智能电子器件中的电池不仅需要有良好的力学性能，而且还需要其在弯曲甚至折叠之后仍能保持优异的电化学性能。

传统的电池中正负极集流体是铜箔和铝箔，在集流体上构筑合适的电极材料，可以有良好的导电性，但是这些正负极集流体缺少柔韧性，弯曲折叠后易产生不可逆的折痕、破裂，进而导致电池内部结构受损，从而影响电池性能，甚至引发安全问题。

申请公布号为CN108832133的中国专利公开的集流体制作方法通过将高分子材料作为基层，在基层上附多孔陶瓷层，然后再在多空陶瓷层上涂覆导电涂层得到集流体，避免金属作为集流体容易断裂等安全隐患，但是该法制备的集流体柔韧性问题仍然无法得到解决。

发明内容

有鉴于此，本发明所要解决的技术问题在于提供一种柔性集流体及其制备方法和应用，本发明提供集流体不仅柔韧性好，而且导电率高。

本发明提供了一种柔性集流体，通过在多孔聚合物薄膜上沉积金属得到；

其中，所述多孔聚合物薄膜的孔径为0.5～300μm，孔隙率为30％～60％。

优选的，所述多孔聚合物薄膜为多孔聚乙烯薄膜、多孔聚丙烯薄膜、多孔聚苯乙烯薄膜、多孔聚氯乙烯薄膜、多孔聚酰亚胺薄膜、多孔聚甲基丙烯酸甲酯薄膜、多孔聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜、多孔聚碳酸酯薄膜和多孔聚砜薄膜中的一种或几种。

优选的，其特征在于，所述金属为铜、镍和银中的一种或几种。

优选的，所述多孔聚合物薄膜的孔径为1～250μm，孔隙率为40％～50％。

优选的，所述多孔聚合物薄膜为亲水性多孔聚合物薄膜。

本发明还提供了一种柔性集流体的制备方法，包括：

将多孔聚合物薄膜浸入含金属盐的溶液中进行金属沉积，得到柔性集流体；

其中，所述多孔聚合物薄膜的孔径为0.5-300μm，孔隙率为30％-60％。

优选的，所述含金属盐的溶液包括金属盐和反应助剂；

所述金属盐为硫酸铜、硫酸镍或硝酸银。

优选的，所述金属盐溶液为硫酸铜、酒石酸钾钠、甲醛和氢氧化钠的混合液。

优选的，所述金属盐溶液为硫酸镍、柠檬酸钠、乳酸和硼烷的混合溶液。

本发明还提供了一种锂离子电池，其中，所述锂离子电池的柔性集流体为本发明所述的柔性集流体。

与现有技术相比，本发明提供了一种柔性集流体及其制备方法和应用，本发明提供的柔性集流体通过在多孔聚合物薄膜上沉积金属得到；其中，通过选择所述多孔聚合物薄膜的孔径为0.5～300μm，孔隙率为30％～60％，意外的发现，得到的柔性集流体不仅能够满足集流体所具备的导电率，而且具有很好的柔韧性，能够应用于便携式电子产品中。

附图说明

图1为实施例得到的柔性集流体的表面形貌图；

图2为实施例得到的集流体的截面形貌图。