权利要求
1.一种碳纤维结构储能一体化复合材料,其特征在于,所述复合材料为层状三明治结构,从上到下依次为至少一层碳纤维负极层、固态电解质隔膜层和至少一层正极层;
所述碳纤维负极层由碳纤维和导电聚合物涂层组成;
所述导电聚合物涂层中导电聚合物包括聚(3,4-乙烯二氧噻吩)-聚苯乙烯磺酸盐、聚苯胺和聚吡咯中的一种或几种。
2.根据权利要求1所述的碳纤维结构储能一体化复合材料,其特征在于,所述碳纤维负极层是将碳纤维浸渍于导电聚合物溶液中,加入氧化剂,在0~10℃下通过原位化学氧化聚合形成;
所述导电聚合物溶液的浓度为1~2%;
所述氧化剂为过硫酸盐和/或金属盐。
3.根据权利要求2所述的碳纤维结构储能一体化复合材料,其特征在于,所述导电聚合物涂层的厚度为0.1~10μm;
所述碳纤维在复合材料中的体积分数为20~60%。
4.根据权利要求2或3所述的碳纤维结构储能一体化复合材料,其特征在于,所述正极层由正极活性物质、导电基体和碳纤维组成。
5.根据权利要求4所述的碳纤维结构储能一体化复合材料,其特征在于,所述正极活性物质包括磷酸铁锂、锂镍钴锰氧化物、钴酸锂和锰酸锂中的一种或几种;
所述导电基体为粘结剂与导电剂的组合或导电聚合物;
所述粘结剂包括聚偏二氟乙烯;
所述导电剂包括导电炭黑;
所述碳纤维的体积分数为正极层的10~40%。
6.根据权利要求1或2或5所述的碳纤维结构储能一体化复合材料,其特征在于,所述固态电解质隔膜层包含热固性树脂预聚物和锂盐;
所述热固性树脂预聚物包括含聚醚链段的环氧树脂和/或环氧丙烯酸酯预聚物;
所述锂盐包括LiPF6和/或LiTFSI,锂盐的浓度为0.5~2mol/L;
所述固态电解质隔膜层的厚度为50~200μm。
7.根据权利要求6所述的碳纤维结构储能一体化复合材料,其特征在于,所述固态电解质隔膜层中还包括离子液体;
所述离子液体为1-烷基-3-甲基咪唑阳离子与BF4-、PF6-或TFSI-阴离子构成的离子液体。
8.一种权利要求1~7任意一项所述的
声明:
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