CN110739462B - 一种柔性碳膜基底材料及其制备方法和应用 - Google Patents

一种柔性碳膜基底材料及其制备方法和应用 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种柔性基底材料，包括石墨烯、碳纤维管和碳化细菌纤维素；有石墨烯和碳纤维管均匀分散于所述碳化细菌纤维素；本发明通过在细菌纤维素的网络中热解廉价的普鲁士蓝材料实现树枝状碳管和石墨烯片均一分散在碳化细菌纤维的网络中，利用氧化石墨烯与细菌纤维素上的羟基官能团的氢键作用，限制细菌纤维素膜热解过程中的收缩，提高活性材料的负载量。同时，本发明公开了一种柔性基底材料制备方法，方法简单，操作方便。

Description

一种柔性碳膜基底材料及其制备方法和应用
技术领域
本发明涉及柔性电池技术领域，更具体的说是涉及一种柔性基底材料及其制备方法和应用。
背景技术
随着柔性显示技术的高速发展，可折叠手机和可穿戴设备等柔性电子产品的开发在国防、信息、电子、医疗等领域具有广阔的发展前景。柔性电子产品的核心部件是储能器件，高性能储能器件的柔性化是柔性电子产品制造的核心技术。锂/钠离子电池理论能量密度高，是便携式电子产品的理想电源，所以将传统刚性锂/钠离子电池柔性化是柔性电子产品制造的关键，而其前提是将其中电极材料等部件柔性化，但是迄今为止具备插锂/钠离子能力的本征柔性电极材料的电化学性能差，明显低于刚性电极材料，所以需要大力研发电化学性能优异的柔性电极材料。
目前，本领域技术人员设计柔性复合电极主要是将刚性易碎无机插锂/钠电极材料与本征柔性软材料结合制造柔性复合电极材料，碳材料作为柔性基底被广泛应用，尤其是碳布、碳纤维、碳纳米管和石墨烯具有良好机械性能和高导电能力，与活性锂/钠电极材料复合的电池性能优越，但是这四种材料的制备工艺复杂、成本高昂，很大程度地限制其规模化应用。
另外，碳化细菌纤维素表面含有的少量羟基官能团和保留的三维多孔纳米纤维网络结构有利于无机电活性材料的组装和电解液的渗透，而且经过碳化处理导电率提高，所以近年来已被成功应用于锂-硫电池、甲醇燃料电池、超级电容器和锂-空气电池等储能器件的开发研究。但是，由于碳化细菌纤维素电导性较差，所以导致电池性能差，储能效果受到显著影响。
此外，碳纳米管和石墨烯拥有良好的力学性能和高导电率(106S/m)，与碳化细菌纤维素兼容性好，碳化细菌纤维素膜与少量的高导电柔性碳纳米管和石墨烯能够达到纳米尺度复合，在其内部形成三维导电网络，且可大幅度提高复合材料的机械性能和电导率。但是，石墨烯和碳纳米管由于范德华力的作用易于团聚，存在分散性难题；细菌纤维素膜热解过程会大幅度收缩，限制活性材料的填装空间，降低活性材料的负载量。
因此，现有柔性基底材料电化学性能差、价格昂贵、制备工艺复杂、活性物质负载量低等是本领域技术人员亟需解决的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种柔性基底材料及其制备方法和应用，本发明通过在细菌纤维素的网络中热解廉价的普鲁士蓝材料实现树枝状碳管和石墨烯片均一分散在碳化细菌纤维的网络中，利用氧化石墨烯与细菌纤维素上的羟基官能团的氢键作用，限制细菌纤维素膜热解过程中的收缩，提高活性材料的负载量。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种柔性基底材料，包括石墨烯、碳纤维管和碳化细菌纤维素；所述有石墨烯和碳纤维管均匀分散于所述碳化细菌纤维素。
本发明还提供了一种如上所述的柔性基底材料的制备方法，具体包括如下步骤：
(1)将水溶性表面活性剂、亚铁氰化钠溶于水得到盐溶液；
(2)将细菌纤维素浸泡于上述盐溶液中，加热、搅拌以及回流条件下反应，得到复合水凝胶，使用洗涤溶剂洗涤直至复合水凝胶呈现透明蓝色，表面活性剂皆被除去；
(3)将上述洗涤后的蓝色复合水凝胶使用吸水材料吸取水分，浸泡于氧化石墨烯分散液中，重复吸水和浸泡操作，得到复合水凝胶，使用洗涤剂反复洗涤复合水凝胶，去除杂质；
(4)将上述洗涤后的复合水凝胶浸泡于维生素C水溶液中，加热、搅拌回流条件下反应，得到黑色复合水凝胶；
(5)将黑色复合水凝胶冷冻干燥得到黑色复合气凝胶，进行热解反应后得到黑色柔性材料；
(6)将黑色柔性材料浸泡于盐酸溶液中，在加热搅拌条件下进行液相反应，得到黑色柔性基底。
优选的，所述步骤(1)中水溶性表面活性剂、亚铁氰化钠和去离子水的质量比为1:(1～20):(50～200)。
优选的，所述步骤(1)中水溶性表面活性剂包括十二烷基苯磺酸钠、木质素磺酸钠或聚乙烯吡咯烷酮中的一种或多种；水包括去离子水或超纯水。
优选的，所述步骤(2)中细菌纤维素与盐溶液的质量比为1:(1～1000)；反应在温度40～100℃回流条件下进行，搅拌速度为100～800rpm，搅拌时间≥1h。
优选的，所述步骤(2)和(3)中洗涤剂包括水或乙醇。
优选的，所述步骤(3)中重复吸水和浸泡操作1～10次。
优选的，所述步骤(4)中维生素C水溶液的浓度为1～5mg/mL；反应在30～60℃回流条件下进行，搅拌速率为100～800rpm，搅拌时间≥8h。
优选的，所述步骤(5)中热解反应条件为：在氮气或氩气气氛下，升温速率为1～10℃/min,保温温度为600～1400℃，热解时间≥0.5h。
优选的，所述步骤(6)中盐酸溶液浓度为12mol/mL，反应温度为80～120℃，反应时间≥1h。
本发明还公开了一种如上所述的柔性基底材料在柔性电池中的应用。
经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明公开了一种柔性基底材料及其制备方法和应用，具有如下有益效果：
(1)本发明提供了一种柔性电池柔性电极基底材料，价格低廉、绿色环保的柔性电极基底材料，具有质量轻便、弯曲或折叠时具有高度的机械完整性等特点；
(2)本发明公开的基底材料可作为柔性电池柔性电极基底，可在基底上原位生长各种电极材料；
(3)本发明提供了一种柔性电池的柔性电极基底材料制备方法，所述方法的原材料属于工业中普遍应用的廉价材料，同时制备过程安全、可控。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1附图为实施例1所得到的钠离子电池柔性正极材料的x射线衍射图；
图2附图为实施例2所得到的钠离子电池柔性正极材料的x射线衍射图；
图3附图为实施例3所得到的钠离子电池柔性正极材料的x射线衍射图；
图4附图为实施例4所得到的钠离子电池柔性正极材料的x射线衍射图；
图5附图为实施例1所得到的钠离子电池柔性正极材料的扫描电镜图；
图6附图为实施例2所得到的钠离子电池柔性正极材料的扫描电镜图；
图7附图为实施例3所得到的钠离子电池柔性正极材料的扫描电镜图；
图8附图为实施例4所得到的钠离子电池柔性正极材料的扫描电镜图。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明实施例提供了一种柔性基底材料的制备方法，具体包括如下步骤：
(1)按照水溶性表面活性剂、亚铁氰化钠和去离子水的质量比为1:(1～20):(50～200)，将水溶性表面活性剂、亚铁氰化钠溶于水得到盐溶液；
(2)按照细菌纤维素与盐溶液的质量比为1:(1～1000)将细菌纤维素浸泡于上述盐溶液中，加热、搅拌以及回流条件下反应，得到复合水凝胶，使用洗涤溶剂洗涤直至复合水凝胶呈现透明蓝色，表面活性剂皆被除去；反应在温度40～100℃回流条件下进行，搅拌速度为100～800rpm，搅拌时间≥1h。
(3)将上述洗涤后的蓝色复合水凝胶使用吸水材料吸取水分，浸泡于氧化石墨烯分散液中，重复吸水和浸泡操作1～10次，得到复合水凝胶，使用洗涤剂反复洗涤复合水凝胶，去除杂质；
(4)将上述洗涤后的复合水凝胶浸泡于维生素C水溶液中，加热、搅拌回流条件下反应，得到黑色复合水凝胶；维生素C水溶液的浓度为1～5mg/mL；反应在30～60℃回流条件下进行，搅拌速率为100～800rpm，搅拌时间≥8h；
(5)将黑色复合水凝胶冷冻干燥得到黑色复合气凝胶，进行热解反应后得到黑色柔性材料；热解反应条件为：在氮气或氩气气氛下，升温速率为1～10℃/min,保温温度为600～1400℃，热解时间≥0.5h；
(6)将黑色柔性材料浸泡于盐酸溶液中，在加热搅拌条件下进行液相反应，得到黑色柔性基底；盐酸溶液浓度为12mol/mL，反应温度为80～120℃，反应时间≥1h。
为了进一步的优化技术方案，步骤(1)中水溶性表面活性剂包括十二烷基苯磺酸钠、木质素磺酸钠或聚乙烯吡咯烷酮中的一种或多种；水包括去离子水或超纯水。
为了进一步的优化技术方案，步骤(2)和(3)中洗涤剂包括水或乙醇。
实施例1
本发明实施例1公开了一种柔性基底材料的制备方法，具体为：
称取1.6g聚乙烯吡咯烷酮((C6H9NO)n)，1g木质素磺酸钠(C20H24Na2O10S2)加入到200mL去离子水中，搅拌使其溶解，得到透明溶液；称取1.936g十水合亚铁氰化钠(Na4Fe(CN)6·10H2O)溶于上述溶液，搅拌直至溶解，得到亚铁氰化钠盐溶液；将6g细菌纤维素与盐溶液在温度65℃下进行回流液相反应，搅拌速率为400rpm，反应时间为4h，将获得的水凝胶使用去离子水与乙醇反复洗涤至水凝胶呈现透明的蓝色；然后蓝色复合水凝胶在高稳定的氧化石墨烯分散液浸泡，用滤纸吸干多余的水分，再放入氧化石墨烯分散液浸泡，将此操作重复4次；将水凝胶浸泡在5mg/mL的维生素C水溶液中，并且在温度40℃下回流进行液相反应，搅拌速率为400rpm，搅拌时间16h，得到黑色复合水凝胶；将水凝胶冷冻干燥得到气凝胶，在氮气气氛下，升温速率为3℃/min,保温温度为1000℃，热解时间2h，热解后得到黑色柔性基底；最后将黑色柔性基底浸泡在20mL盐酸溶液中(12mol/mL),在温度120℃回流进行液相反应去除杂质，反应时间4h，得到黑色柔性基底。
实施例2
本发明实施例2公开了一种柔性基底材料的制备方法，具体为：
称取3.2g聚乙烯吡咯烷酮((C6H9NO)n)，3g木质素磺酸钠(C20H24Na2O10S2)，4g十二烷基苯磺酸钠(C18H29NaO3S)加入到600mL去离子水中，搅拌使其溶解，得到透明溶液；称取15g十水合亚铁氰化钠(Na4Fe(CN)6·10H2O)溶于上述溶液，搅拌直至溶解，得到亚铁氰化钠水溶液；将10g细菌纤维素与盐溶液在温度40℃下进行回流液相反应，搅拌速率为600rpm，反应时间为4h，将获得的水凝胶使用去离子水与乙醇反复洗涤值水凝胶呈现透明的蓝色；然后蓝色复合水凝胶在高稳定的氧化石墨烯分散液浸泡，用滤纸吸干多余的水分，再放入氧化石墨烯分散液浸泡，将此操作重复6次；将水凝胶浸泡在4mg/mL的维生素C水溶液中，并且在温度50℃下回流进行液相反应，搅拌速率为200rpm，搅拌时间12h，得到黑色复合水凝胶；将水凝胶冷冻干燥得到气凝胶，在氮气气氛下，升温速率为1℃/min,保温温度为800℃，热解时间1h，热解后得到黑色柔性基底；最后将黑色柔性基底浸泡在20mL盐酸溶液中(12mol/mL),在温度100℃回流进行液相反应去除杂质，反应时间3h，得到黑色柔性基底。
实施例3
本发明实施例3公开了一种柔性基底材料的制备方法，具体为：
称取4g十二烷基苯磺酸钠(C18H29NaO3S)，2g木质素磺酸钠(C20H24Na2O10S2)加入到800mL去离子水中，搅拌使其溶解，得到透明溶液；称取30g十水合亚铁氰化钠(Na4Fe(CN)6·10H2O)溶于上述溶液，搅拌直至溶解，得到亚铁氰化钠水溶液；将40g细菌纤维素与盐溶液在温度80℃下进行回流液相反应，搅拌速率为200rpm，反应时间为4h，将获得的水凝胶使用去离子水与乙醇反复洗涤值水凝胶呈现透明的蓝色；然后蓝色复合水凝胶在高稳定的氧化石墨烯分散液浸泡，用滤纸吸干多余的水分，再放入氧化石墨烯分散液浸泡，将此操作重复8次；将水凝胶浸泡在3mg/mL的维生素C水溶液中，并且在温度60℃下回流进行液相反应，搅拌速率为500rpm，搅拌时间10h，得到黑色复合水凝胶；将水凝胶冷冻干燥得到气凝胶，在氮气气氛下，升温速率为8℃/min,保温温度为900℃，热解时间2h，热解后得到黑色柔性基底；最后将黑色柔性基底浸泡在20mL盐酸溶液中(12mol/mL),在温度90℃回流进行液相反应去除杂质，反应时间4h，得到黑色柔性基底。
实施例4
本发明实施例4公开了一种柔性基底材料的制备方法，具体为：
称取10g木质素磺酸钠(C20H24Na2O10S2)加入到800mL去离子水中，搅拌使其溶解，得到透明溶液；称取20g十水合亚铁氰化钠(Na4Fe(CN)6·10H2O)溶于上述溶液，搅拌直至溶解，得到亚铁氰化钠水溶液；将50g细菌纤维素与盐溶液在温度90℃下进行回流液相反应，搅拌速率为800rpm，反应时间为4h，将获得的水凝胶使用去离子水与乙醇反复洗涤值水凝胶呈现透明的蓝色；然后蓝色复合水凝胶在高稳定的氧化石墨烯分散液浸泡，用滤纸吸干多余的水分，再放入氧化石墨烯分散液浸泡，将此操作重复10次；将水凝胶浸泡在1mg/mL的维生素C水溶液中，并且在温度60℃下回流进行液相反应，搅拌速率为800rpm，搅拌时间10h，得到黑色复合水凝胶；将水凝胶冷冻干燥得到气凝胶，在氮气气氛下，升温速率为10℃/min,保温温度为950℃，热解时间1h，热解后得到黑色柔性基底；最后将黑色柔性基底浸泡在20mL盐酸溶液中(12mol/mL),在温度80℃回流进行液相反应去除杂质，反应时间4h，得到黑色柔性基底。
实施例5
分别将实施例1～4制备得到的黑色柔性基底浸入亚铁氰化钠盐溶液中在温度80℃下进行回流液相反应，反应时间为20h，获得钠离子电池柔性正极材料，对上述制备得到的纳米普鲁士蓝钠离子电池正极材料进行测试如下：
(1)x射线衍射(XRD)测试：采用日本日立公司的Rigaku-D/max-2550pc型x射线粉末衍射仪进行测试，使用Cu-Kα作为辐射源，波长为
Figure BDA0002236055050000071
采用Ni滤波片，管流为40mA；管压为40KV，扫描范围为10°～90°，扫描速度为20°/min，步长为0.08°。将所述材料放入载玻片中压平，将载玻片嵌入仪器实验槽正中，进行测试；物相的鉴定和晶体结构信息由JADE5.0软件分析。
结果如说明书附图1～4所示。
图1为实施例1对应得到的钠离子电池柔性正极材料的x射线衍射图，其中纵坐标为x射线强度，横坐标为x射线扫描角度，正极材料在扫描角度17.32°处具有(200)晶面上的特征峰，在扫描角度24.62°处具有(220)晶面上的特征峰，在扫描角度25.36°处具有无定形碳材料的特征峰，在扫描角度35.10°处具有(400)晶面上的特征峰，在扫描角度39.44°处具有(420)晶面上的特征峰，在扫描角度43.58°处具有(422)晶面上的特征峰，在扫描角度50.52°处具有(440)晶面上的特征峰，在扫描角度53.86°处具有(600)晶面上的特征峰，在扫描角度57.02°处具有(620)晶面上的特征峰，属于Fm-3m空间群。
图2为实施例对应所得到的钠离子电池柔性正极材料的x射线衍射图，其中纵坐标为x射线强度，横坐标为x射线扫描角度，所述正极材料在扫描角度17.58°处具有(200)晶面上的特征峰，在扫描角度24.78°处具有(220)晶面上的特征峰，在扫描角度25.36°处具有无定形碳材料的特征峰，在扫描角度35.26°处具有(400)晶面上的特征峰，在扫描角度39.64°处具有(420)晶面上的特征峰，在扫描角度45.42°处具有(422)晶面上的特征峰，在扫描角度50.62°处具有(440)晶面上的特征峰，在扫描角度53.98°处具有(600)晶面上的特征峰，在扫描角度57.06°处具有(620)晶面上的特征峰，属于Fm-3m空间群。
图3为实施例3对应所得到的钠离子电池柔性正极材料的x射线衍射图，其中纵坐标为x射线强度，横坐标为x射线扫描角度，所述正极材料在扫描角度17.56°处具有(200)晶面上的特征峰，在扫描角度24.86°处具有(220)晶面上的特征峰，在扫描角度25.36°处具有无定形碳材料的特征峰，在扫描角度35.42°处具有(400)晶面上的特征峰，在扫描角度39.56°处具有(420)晶面上的特征峰，在扫描角度43.56°处具有(422)晶面上的特征峰，在扫描角度50.94°处具有(440)晶面上的特征峰，在扫描角度53.94°处具有(600)晶面上的特征峰，在扫描角度57.20°处具有(620)晶面上的特征峰，属于Fm-3m空间群。
图4为实施例4对应所得到的钠离子电池柔性正极材料的x射线衍射图，其中纵坐标为X射线强度，横坐标为X射线扫描角度，所述正极材料在扫描角度17.36°处具有(200)晶面上的特征峰，在扫描角度24.66°处具有(220)晶面上的特征峰，在扫描角度25.36°处具有无定形碳材料的特征峰，在扫描角度35.18°处具有(400)晶面上的特征峰，在扫描角度39.52°处具有(420)晶面上的特征峰，在扫描角度43.50°处具有(422)晶面上的特征峰，在扫描角度50.56°处具有(440)晶面上的特征峰，在扫描角度53.40°处具有(600)晶面上的特征峰，在扫描角度57.20°处具有(620)晶面上的特征峰，属于Fm-3m空间群。
(2)扫描电子显微镜表征：采用HITACHI公司生产的S-4800型号的扫描电镜测试仪，加速电压为5KV，观察实施例1～4对应制得的柔性电极材料的形貌，结果如说明书附图5～8所示。
图5为实施例1对应所得到的钠离子电池柔性正极材料的扫描电镜图，观察实施例1制得的钠离子电池柔性正极材料的形貌，发现所述电池材料表面覆盖一层稠密的普鲁士蓝颗粒，粒径在400nm左右，颗粒大小较均一。并且电极材料表面仍留有大量半径在200nm左右的孔隙，有利于电解液的渗透。
图6为实施例2对应所得到的钠离子电池柔性正极材料的扫描电镜图，观察实施例2制得的钠离子电池柔性正极材料的形貌，发现所述电池材料表面覆盖一层稀疏的普鲁士蓝颗粒，并且颗粒大小不均一。同时可以看出基底材料表面覆盖一层石墨烯和碳纳米管的复合物，基底表面有大量半径在200nm左右的孔隙，这将有利于电解液的渗透。
图7为实施例3对应所得到的钠离子电池柔性正极材料的扫描电镜图，观察实施例3制得的钠离子电池柔性正极材料的形貌，发现所述电池材料表面覆盖一层较为稠密的普鲁士蓝颗粒，并且颗粒大小均一。同时可以看出基底材料表面覆盖一层石墨烯和碳纳米管的复合物，基底表面有大量半径在200nm左右的孔隙，这将有利于电解液的渗透。
图6为实施例4对应所得到的钠离子电池柔性正极材料的扫描电镜图，观察实施例4制得的钠离子电池柔性正极材料的形貌，发现所述电池材料表面覆盖一层稠密的普鲁士蓝颗粒，粒径在400nm左右，颗粒大小较均一。并且电极材料表面仍留有大量半径在200nm左右的孔隙，有利于电解液的渗透。
(3)分别以实施例1～4对应制得的钠离子电池柔性正极材料作为正极，金属钠片作为负极，以Whatman玻璃纤维为隔膜，1.0mol/NaClO4/EC(碳酸乙烯酯)+DMC(碳酸二甲酯)(EC和DMC的体积比1：1)为电解液，在氩气手套箱内分别组装成CR2032纽扣电池。
用武汉市金诺电子有限公司生产的蓝电电池测试仪对所述纽扣电池进行测试，测试条件如下，结果如下表1所示：
纽扣电池在电流密度25mA/g下进行恒流充放电测试，电压区间为2～4V。在25mA/g下连续循环50周，电池初始比容量为初始放电容量与活性物质质量的比值，为95.7mAh/g，每次循环的库伦效率为放电容量与充电容量的比值，接近100％，循环50次后的放电比容量保持在初始放电比容量的96％；在电流密度100mA/g下初始比容量为86.2mAh/g，库伦效率接近100％。
表1
Figure BDA0002236055050000101
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (9)

1.一种柔性基底材料的制备方法，其特征在于，所述柔性基底材料包括石墨烯、碳纤维管和碳化细菌纤维素；所述石墨烯和碳纤维管均匀分散于所述碳化细菌纤维素中；
具体包括如下步骤：
(1)将水溶性表面活性剂、亚铁氰化钠溶于水得到盐溶液；
(2)将细菌纤维素浸泡于上述盐溶液中，加热、搅拌以及回流条件下反应，得到复合水凝胶，使用洗涤溶剂洗涤直至复合水凝胶呈现透明蓝色；
(3)将上述洗涤后的蓝色复合水凝胶使用吸水材料吸取水分，浸泡于氧化石墨烯分散液中，重复吸水和浸泡，得到复合水凝胶，使用洗涤剂反复洗涤复合水凝胶，去除杂质；
(4)将上述洗涤后的复合水凝胶浸泡于维生素C水溶液中，加热、搅拌以及回流条件下反应，得到黑色复合水凝胶；
(5)将黑色复合水凝胶冷冻干燥得到黑色复合气凝胶，进行热解反应后得到黑色柔性材料；
(6)将黑色柔性材料浸泡于盐酸溶液中，在加热搅拌条件下进行液相反应，得到黑色柔性基底。
2.根据权利要求1所述的一种柔性基底材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中水溶性表面活性剂、亚铁氰化钠和去离子水的质量比为1:(1～20):(50～200)。
3.根据权利要求1所述的一种柔性基底材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中水溶性表面活性剂包括十二烷基苯磺酸钠、木质素磺酸钠或聚乙烯吡咯烷酮中的一种或多种；水包括去离子水或超纯水。
4.根据权利要求1所述的一种柔性基底材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中细菌纤维素与盐溶液的质量比为1:(1～1000)；反应在40～100℃回流条件下进行，搅拌速度为100～800rpm，搅拌时间≥1h。
5.根据权利要求1所述的一种柔性基底材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)和(3)中洗涤剂包括水或乙醇。
6.根据权利要求1所述的一种柔性基底材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(4)中维生素C水溶液的浓度为1～5mg/mL；反应在30～60℃回流条件下进行，搅拌速率为100～800rpm，搅拌时间≥8h。
7.根据权利要求1所述的一种柔性基底材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(5)中热解反应条件为：在氮气或氩气气氛下，升温速率为1～10℃/min,保温温度为600～1400℃，热解时间≥0.5h。
8.根据权利要求1所述的一种柔性基底材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(6)中盐酸溶液浓度为12mol/mL，反应温度为80～120℃，反应时间≥1h。
9.一种如权利要求1所述的制备方法得到的柔性基底材料在柔性电池中的应用。
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