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一种具有多通道柔性集流体结构降内阻的柔性锂离子电池及其制备方法

成果类型:: 新技术

发布时间: 2022-12-02 14:10:40

科技成果产业化落地方案
方案提交机构:江西省南昌国家高新区| 张敏冬 | 2022-12-30 15:09:08
一种具有多通道柔性集流体结构降内阻的柔性锂离子电池及其制备方法,该电池以碳纳米管宏观管连续体组装的膜为正负极集流体,在集流体上均匀设计出多个通道,多通道的存在可增加电池内部电荷通道,可有效分散输入电流,从而减少每个通道处的电流消耗和通道处的热消耗,从而有效降低电池的内阻。因而所得电池可为可穿戴电子设备提供低内阻、大输出电流和倍率性能好的储能设备;所述电池主体包括依次叠放的正极电极片、隔膜和负极电极片。本发明还提供了制备上述电池的方法。本发明能有效的解决现有柔性锂离子电池内阻大,内耗严重输出且电流过小的问题,该制作过程充分与目前主流锂离子电池的产业化接轨,便于在现有生产条件下大量生产,具有很强的实用性。
当今社会对具有柔性(可弯曲/可穿戴/可卷绕/可弯折)特点的电子产品关注度很高,但当前被商业化和广泛使用的锂离子电池在变形适应性(shape-conformability)和机械性能(mechanical-properties)方面难以满足柔性电子产品应用要求。因此,发展高性能柔性锂离子电池成为近几年的热点。发展柔性锂离子电池的挑战主要有两点:第一是具有优异机械性能且可弯曲的非金属集流体的选择和设计;第二是高容量高电导率柔性电极材料的设计和制备。其中,目前实验室中采用的新型柔性非金属集流体多采用碳纳米管、碳纤维、3d碳泡沫、石墨烯等碳材料,不易于大规模卷对卷制造成柔性集流体膜,阻碍了柔性锂离子电池的产业化发展。作为一种被广泛使用的导热散热材料(膜),柔性石墨膜因具有高度的晶格取向(平行于表面),优异的电子电导率、机械强度、耐电化学腐蚀性能、易于规模化卷对卷制造(直接超高温热解聚酰亚胺聚合物膜)等优点而适合作为非金属集流体。

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