1.一种聚酰亚胺基柔性电极,其特征在于,包括依次复合的聚酰亚胺基底、活性物质膜层;
所述的聚酰亚胺基底包括聚酰亚胺膜,聚酰亚胺膜的A面设置有刻蚀图案,聚酰亚胺膜的A面复合有导电膜层A,导电膜层A和活性物质膜层接触;聚酰亚胺膜的B面设置有导电膜层B。
2.如权利要求1所述的聚酰亚胺基柔性电极,其特征在于,所述的聚酰亚胺膜的B面也设置有刻蚀图案;
优选地,A、B面的刻蚀图案位置相对应或者不对应;
优选地,A、B面的刻蚀图案在厚度方向相互贯通或者不贯通。
3.如权利要求1或2所述的聚酰亚胺基柔性电极,其特征在于,所述的刻蚀图案为由刻蚀线构成的网格图案、由刻蚀孔构成的点阵图案中的至少一种;
优选地,所述的刻蚀孔的平面形状呈三角形、圆、五角星中的至少一种;
优选地,所述的刻蚀孔彼此独立设置;
优选地,相邻刻蚀孔的距离大于或等于刻蚀孔的外接圆直径的1倍;
优选地,刻蚀孔的外接圆的直径为40~250μm。
4.如权利要求1~3任一项所述的聚酰亚胺基柔性电极,其特征在于,所述的导电膜层A遗留有刻蚀图案所致的粗糙表面;
优选地,所述的导电膜层B填埋所述的刻蚀图案并呈现平整或近似平整的表面。
5.如权利要求1~4任一项所述的聚酰亚胺基柔性电极,其特征在于,所述的活性物质膜层包含镍、钛、铜、锰、钴中的至少一种的金属氧化物;
优选地,活性物质膜层由相应的金属盐喷雾热解得到;
优选地,所述的活性物质膜层为金属氧化物的纳米颗粒层或纳米纤维层;
优选地,所述的活性物质膜层还包含碳材料,优选为羟基碳纳米管、羧基碳纳米管中的至少一种;
优选地,活性物质膜层为0.1μm~20μm;
优选地,所述的导电膜层A、导电膜层B的材料独自为金属单质、合金、碳材料、导电金属化合物、氧化铟锡中的至少一种;
优选地,金属单质为铜、铝、镍中的至少一种;
优选地,合金为镍‑铬合金、镍‑铁合金、铁‑钴合金中的至少一种;
优选地,碳材料为炭黑、富勒烯、石墨烯中的至少一种;
优选地,导电膜层A、导电膜层B的厚度独自为10~1000nm;
优选地,聚酰亚胺基底的方阻为0.1~100Ω·m;
优选地,活性物质膜层的表面还复合有导电膜C;
优选地,导电膜C为导电金属、碳材料中的至少一种;导电金属优选为铜、铝、镍中的至少一种;碳材料优选为碳纳米管;
优选地,导电膜C厚度为10~1000nm。
6.一种权利要求1~5任一项所述的聚酰亚胺基柔性电极的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤(1):基底制备
对聚酰亚胺的A面进行图案化刻蚀,接着进行表面活化,随后在聚酰亚胺膜的A面复合导电膜层A;聚酰亚胺膜的B面设置导电膜层B;
步骤(2):喷雾热解
在通过喷雾热解方法在导电膜层A的表面生长活性物质薄膜。
7.如权利要求6所述的聚酰亚胺基柔性电极的制备方法,其特征在于,步骤(1)中,在聚酰亚胺的B面也进行图案化刻蚀;
优选地,采用冷激光刻蚀方式进行图案化刻蚀;
优选地,采用等离子清洗方式进行表面活化;
优选地,通过物理转移、涂覆手段、电镀、真空蒸镀中的至少一种手段在聚酰亚胺膜的表面形成导电膜层A和B;
优选地,采用真空蒸镀方式在聚酰亚胺膜的表面形成导电膜层A和B;
优选的,真空镀膜过程的电流为10~40A;真空蒸镀速率优选为
8.如权利要求6所述的聚酰亚胺基柔性电极的制备方法,其特征在于,将形成活性物质膜层的金属源的前驱体均相溶液在温度300~400℃的温度下进行热解,随后退火4‑8h,形成所述的活性物质膜层;前驱体均相溶液中,金属源的浓度为0.1~1mol/L;进一步优选为
0.5~1mol/L;
优选地,所述的金属源为镍、钛、铜、锰、钴中至少一种金属的无机或有机盐;
优选地,所述的无机盐为相应金属的氯化盐、硝酸盐、醋酸盐中的至少一种;
优选地,所述的有机盐为各金属的乙酰丙酮盐;
所述的前驱体均相溶液中,金属无机盐的溶剂为去离子水和无水乙醇的混合溶液,金属有机盐溶液的溶剂为乙腈与无水乙醇的混合溶液;
优选的,两类金属盐的溶剂中,无水乙醇占比为40%‑60%;
优选地,前驱体均相溶液中还添加有碳材料;
优选的,前驱体均相溶液中添加的碳材料为羟基碳纳米管、羧基碳纳米管中的至少一种,其添加比例为0.01‑0.05g/L;进一步优选为0.03~0.05g/L;
优选地,还包含步骤(3):在活性物质薄膜层表面上包覆导电膜C,制得所述的柔性电极;
优选地,采用物理转移、涂覆手段、电镀、真空蒸镀中的任一方法在活性物质膜层表面形成导电膜层C。
9.一种权利要求1~5任一项所述的聚酰亚胺基柔性电极或权利要求6~8任一项制备方法制得的聚酰亚胺基柔性电极的应用,其特征在于,将其用于制备柔性锂二次电池。
10.一种柔性锂二次电池,其特征在于,装配有权利要求1~5任一项所述的聚酰亚胺基柔性电极或权利要求6~8任一项制备方法制得的聚酰亚胺基柔性电极。