CN113659159A - 一种柔性带状锂-二氧化碳电池正极材料的制备方法及电池 - Google Patents

一种柔性带状锂-二氧化碳电池正极材料的制备方法及电池 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种柔性带状锂‑二氧化碳电池正极材料的制备方法及电池的构筑方案，器件内部为叠层结构，从负极开始的结构组成依次是紫铜带、金属锂带、玻璃纤维隔膜、电解液、负载活性物质MoN的柔性介质、柔性不锈钢网，外部由正极带孔的带状热缩管整体包裹并封装。本发明优点在于，所制得的低充电电压的柔性带状锂‑二氧化碳电池可显著将器件充电电压降低至约3.3V，且合成原料廉价易得、合成过程简单节能、工作电极制备简单、器件组装工艺简便快捷，适于批量化生产，应用前景广阔。

Description

一种柔性带状锂-二氧化碳电池正极材料的制备方法及电池
技术领域
本发明涉及金属空气电池技术领域，具体涉及一种柔性带状锂-二氧化碳电池正极材料的制备方法及电池。
背景技术
人类社会的快速发展离不开能源的支撑，而目前煤、石油、天然气等传统化石能源依然是人类所利用的主要能源，但随着传统能源的开采殆尽，全球已经面临严重的能源危机。另外，传统能源的消耗带来了严重的环境问题，尤其是以CO2为主的温室气体排放极易引发一系列危机，如全球变暖，海平面上升等。因此，如何有效解决环境和能源这两大问题是实现人类社会可持续发展的关键问题。
商业化锂离子电池的出现在一定程度上缓解了部分能源危机，但目前亦面临较多的问题，特别是其理论能量密度较低，无法实现长时间供能。另一方面，随着人们物质和精神生活的提高，诸多电子设备逐渐向小型化和轻量化方向发展，这就要求相应的储能系统高度集成。特别是近些年来快速发展的可穿戴电子设备为人类的生活带来了极大的便利，可充电锂离子电池虽广泛应用于各种便携式电子设备中，但其能量密度较低，常面临电量不足而不断充电的情况，且目前的锂离子电池普遍都是三维刚性平面结构，通常占据整个设备较大的空间和质量，远远没有达到人们对可穿戴电子设备轻量化与舒适化的需求。
锂-二氧化碳电池是近些年来开发出的具有超高能量密度的新型电池体系之一，它利用二氧化碳气体和锂离子在催化剂作用下反应生成碳酸锂和单质碳的原理将化学能转化为电能并且为外电路供电，其中生成的单质碳不参与后续循环，因此具备储能和固碳的双重作用，是一种能同时有效解决能源和环境问题的潜在体系。与商业化的锂离子电池相比，其具备较高的理论能量密度，但也有其自身的缺陷，如充电电位过高，极化严重，循环性能较差等，因此寻找合适的正极催化剂是推动锂-二氧化碳电池发展的关键问题。
目前已有较多的正极催化剂报道，如碳纳米管[1]，石墨烯[2]，科琴碳黑[3]，Mo2C[4],金属Ru[5]，多孔Mn2O3[6]，IrO2[7]等，总结起来可以发现目前报道的正极催化剂材料大多能量效率不高且极化较为严重，并且存在形式大多是粉体材料，后期需要将其与粘结剂按一定配比混合调制成浆料涂覆到碳纸、泡沫镍、泡沫铜、泡沫铝等透气的集流体上制成气体电极才能正常工作，其基底往往是刚性的，因此不适合组装成柔性、轻量化的储能器件并应用到可穿戴电子设备上。
发明内容
本发明的目的是提供一种兼具低充电电压和高能量效率的柔性带状锂-二氧化碳电池正极材料及器件的制备方案。
为实现本发明的目的，本发明提供如下技术方案：
一种柔性带状锂-二氧化碳电池正极材料的制备方法，包括以下步骤：
步骤1：用有机溶剂对基底进行超声洗涤，在室温下将其浸入酸液中浸泡，再超声洗涤、烘干得柔性基底；
步骤2：将钼源加入到一定量的去离子水中，然后按去离子水和浓硝酸体积比为1:(0.5-1)的比例缓慢加入浓硝酸或浓盐酸，搅拌后缓慢加入一定量的十六烷基三甲基溴化铵阳离子表面活性剂，搅拌至溶液逐渐变黄时加入步骤1中处理好的柔性基底浸渍；
步骤3：将步骤2中含柔性基底的混合溶液整体转入到内衬为聚四氟乙烯的消解罐中，并置于恒温干燥箱内进行水热反应，保温一定时间进行水热生长，反应结束后自然冷却至室温，得柔性基底薄膜；将柔性基底薄膜从混合溶液中取出，漂洗后干燥，得到负载三氧化钼的复合基底膜；
步骤4：将步骤3中得到的负载三氧化钼的复合基底膜平铺于方舟中，置于管式炉恒温区进行煅烧，在惰性气体的作用下通入纯NH3气体升温进行氮化，反应结束后随炉冷却至室温，然后通入惰性气体以使材料钝化，通气完毕后便得到负载氮化钼的复合基底膜正极材料。
在步骤1中，所述用有机溶剂对基底进行超声洗涤，具体为：用丙酮、无水乙醇、乙二醇等有机溶剂将柔性基底进行超声洗涤，洗涤时间为0.5-1h，然后用去离子水超声洗涤3次，每次洗涤时间10-20min。
在步骤1中，所述在室温下将其浸入酸液中浸泡，再超声洗涤、烘干得柔性基底，具体为：在室温下将其浸入浓硝酸、浓盐酸或浓硫酸中0.5-1h，再用去离子水超声洗涤3次，每次洗涤时间10-20min，然后放入60-80℃的鼓风干燥箱中烘干。
在步骤2中，所述钼源为钼酸铵、钼酸钠中的一种或两种物质的混合物。
在步骤2中，所述搅拌至溶液逐渐变黄时加入步骤1中处理好的柔性基底浸渍，具体为：搅拌10-20min至溶液逐渐变黄时加入一片步骤1中处理好的柔性基底浸渍10-20min。
在步骤3中，所述保温一定时间进行水热生长，具体为：在120-150℃下保温20-24h进行水热生长。
在步骤4中，所述惰性气体为N2、He和Ar的一种气体或混合气体。
在步骤4中，所述在惰性气体的作用下通入纯NH3气体升温进行氮化，具体为：先以流量为200-400mL/min通入惰性气体10-30min以排除空气，再通入纯NH3气体，保持NH3气体总流量固定为80-100mL/min，升温至预设温度进行氮化。
在一些实施例中，所述升温至预设温度进行氮化，具体为：以1-10℃/min的升温速度升温至700-900℃，保温3-5h进行氮化。
本发明还提供了一种柔性带状锂-二氧化碳电池，采用以下方法制得：在手套箱中配置电解液，其中锂盐为双三氟甲烷磺酰亚胺锂，溶剂为四乙二醇二甲醚；将复合基底膜正极材料组装扣式电池测其在CO2气氛中的电化学性能；将锂片溶解并再次成型成合适宽度的锂带，裁剪紫铜带、玻璃带隔膜、柔性不锈钢网至合适的长度和宽度，依次堆叠紫铜带、锂带、玻璃带隔膜，在隔膜上加入500-600uL的电解液，然后放入复合基底膜正极材料和柔性不锈钢网，最后将之整体放入到宽度度为1.5-2cm的热缩带中，其中正极面有若干分布均匀的孔，其中单个孔洞的大小为0.1-2mm，分布密度为1-30个/cm2，在正负极端分别接入铜箔作为引线，然后用温度为100-200℃的热风枪均匀吹扫，使热缩带收缩来固定并封装得带状锂二氧化碳电池。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本方案所制得的低充电电压的柔性带状锂-二氧化碳电池内部为叠层结构，从负极开始的结构组成依次是紫铜带、金属锂带、玻璃纤维隔膜、电解液、负载活性物质MoN的柔性介质、柔性不锈钢网，外部由正极带孔的带状热缩管整体包裹并封装。可显著将器件充电电势降低至约3.3V，且合成原料廉价易得、合成过程简单节能、工作电极制备简单、器件组装工艺简明快捷，适于批量化生产，应用前景广阔。
附图说明
为了更清楚的说明本申请文件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的描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅是对本申请文件中一些实施例的参考，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的情况下，还可以根据这些附图得到其它的附图。
图1为本发明实施例1所制备负载氮化钼碳布的XRD图谱。
图2为本发明实施例1所制备氮化钼的SEM照片。
图3为本发明实施例1制备的负载氮化钼碳布和未负载氮化钼碳布分别单独作为锂-二氧化碳扣式电池气体电极时的首圈充放电曲线图。
图4为本发明实施例1制备的负载氮化钼的碳布作为锂-二氧化碳扣式电池气体电极时的不同循环次数下的充放电平台电压和相应的能量效率图。
图5为本发明实施例1制得的负载氮化钼碳布作为气体电极构筑的低充电电压柔性带状锂-二氧化碳电池器件在不同条件下点亮由11个黄色和1个红色LED灯组成的“Li”图案的光学照片。
图6为本发明实施例1制得的负载氮化钼的碳布作为气体电极构筑的低充电电压柔性带状锂-二氧化碳电池器件作为可穿戴器件穿戴在玩具腰间的正面和侧面图，并将之为两个蓝色的LED灯供电的光学照片。
图7为本发明实施例1制得的负载氮化钼的碳布作为气体电极构筑的低充电电压柔性带状锂-二氧化碳电池器件为由11个红色LED灯组成的“ICM”图案灯长时间供电的光学照片。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的描述，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，并不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域的普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的其他所用实施例，都属于本发明的保护范围。
实施例1
步骤1：用丙酮将碳布超声洗涤0.5h，然后用去离子水超声洗涤3次，每次洗涤时间10min，然后在室温下将其浸入浓硝酸中0.5h，再用去离子水超声洗涤3次，每次洗涤时间10min，然后放入60℃的鼓风干燥箱中烘干，然后裁剪成宽1cm、长10cm的规格备用。
步骤2：称取0.5g钼酸铵[(NH4)6Mo7O24·4H2O]加入到10mL去离子水中，然后缓慢加入10mL浓硝酸，搅拌20min后缓慢加入0.3g十六烷基三甲基溴化铵阳离子表面活性剂，搅拌10min至溶液逐渐变黄时加入一片步骤1中处理并裁剪好的碳布浸渍10min。
步骤3：将步骤2中含碳布的混合溶液整体转入到50mL内衬为聚四氟乙烯的消解罐中，并置于恒温干燥箱内进行水热反应，在120℃下保温20h，反应结束后自然冷却至室温。打开消解罐，将碳布从混合溶液中取出，用去离子水反复漂洗后置于60℃的鼓风干燥箱中干燥，待水分完全去除后，得到负载三氧化钼的复合碳布。
步骤4：将步骤3中得到的负载三氧化钼的复合碳布平铺于方舟中，置于管式炉恒温区进行煅烧，先以流量为200mL/min通入氩气30min以排除空气，再通入纯NH3气体，保持氨气气体总流量固定为80mL/min，以5℃/min的升温速度升温至700℃，保温3h进行氮化，反应结束后随炉冷却至室温，然后通入惰性气体10min以使材料钝化，通气完毕后便得到负载氮化钼的碳布，将之迅速转移到水氧含量均小于1ppm且充满氩气的手套箱中保存。
本实施例还提供了一种带状锂二氧化碳电池，采用以下方法制备而成：在手套箱中配置1mol/L的电解液，其中锂盐为双三氟甲烷磺酰亚胺锂，溶剂为四乙二醇二甲醚。将步骤4中得到的负载氮化钼的碳布裁剪成1cm×1cm规格并组装扣式电池测其在CO2气氛中的电化学性能。将锂片溶解并再次成型成合适宽度的锂带，裁剪紫铜带、玻璃纤维隔膜、柔性不锈钢网至合适的长度和宽度，其中玻璃纤维隔膜的宽度稍微偏大防止器件短路，依次堆叠紫铜带、锂带、玻璃纤维隔膜，在隔膜上加入500uL的电解液，然后放入步骤4中得到的负载氮化钼的碳布和柔性不锈钢网，最后将之整体放入到宽度度为1.5cm的正极面有若干分布均匀的孔的热缩带中，在正负极端分别接入铜箔作为引线，然后用温度为100℃的热风枪均匀吹扫，使热缩带收缩来固定并封装好就成功构筑了带状锂二氧化碳电池。
实施例2
步骤1：用丙酮将碳布超声洗涤1h，然后用去离子水超声洗涤3次，每次洗涤时间20min，然后在室温下将其浸入浓硝酸中1h，再用去离子水超声洗涤3次，每次洗涤时间20min，然后放入80℃的鼓风干燥箱中烘干，然后裁剪成宽1cm、长8cm的规格备用。
步骤2：称取0.5g钼酸铵[(NH4)6Mo7O24·4H2O]加入到20mL去离子水中，然后缓慢加入10mL浓硝酸，搅拌10min后缓慢加入0.3g十六烷基三甲基溴化铵阳离子表面活性剂，搅拌20min至溶液逐渐变黄时加入一片步骤1中处理并裁剪好的碳布浸渍20min。
步骤3：将步骤2中含碳布的混合溶液整体转入到50mL内衬为聚四氟乙烯的消解罐中，并置于恒温干燥箱内进行水热反应，在150℃下保温20h，反应结束后自然冷却至室温。打开消解罐，将碳布从混合溶液中取出，用去离子水反复漂洗后置于80℃的鼓风干燥箱中干燥，待水分完全去除后，得到负载三氧化钼的复合碳布。
步骤4：将步骤3中得到的负载三氧化钼的复合碳布平铺于方舟中，置于管式炉恒温区进行煅烧，先以流量为400mL/min通入氩气10min以排除空气，再通入纯NH3气体，保持氨气气体总流量固定为100mL/min，以5℃/min的升温速度升温至700℃，保温5h进行氮化，反应结束后随炉冷却至室温，然后通入惰性气体20min以使材料钝化，通气完毕后便得到负载氮化钼的碳布，将之迅速转移到水氧含量均小于1ppm且充满氩气的手套箱中保存。
本实施例还提供了一种带状锂二氧化碳电池，采用以下方法制备而成：在手套箱中配置1mol/L的电解液，其中锂盐为双三氟甲烷磺酰亚胺锂，溶剂为四乙二醇二甲醚。将步骤4中得到的负载氮化钼的碳布裁剪成1cm×1cm规格并组装扣式电池测其在CO2气氛中的电化学性能。将锂片溶解并再次成型成合适宽度的锂带，裁剪紫铜带、玻璃纤维隔膜、柔性不锈钢网至合适的长度和宽度，其中玻璃纤维隔膜的宽度稍微偏大防止器件短路，依次堆叠紫铜带、锂带、玻璃纤维隔膜，在隔膜上加入500uL的电解液，然后放入步骤4中得到的负载氮化钼的碳布和柔性不锈钢网，最后将之整体放入到宽度度为1.5cm的正极面有若干分布均匀的孔的热缩带中，在正负极端分别接入铜箔作为引线，然后用温度为100℃的热风枪均匀吹扫，使热缩带收缩来固定并封装好就成功构筑了带状锂二氧化碳电池。
实施例3
步骤1：用丙酮将碳布超声洗涤1h，然后用去离子水超声洗涤3次，每次洗涤时间20min，然后在室温下将其浸入浓硝酸中1h，再用去离子水超声洗涤3次，每次洗涤时间20min，然后放入80℃的鼓风干燥箱中烘干，然后裁剪成宽1cm、长8cm的规格备用。
步骤2：称取0.6g钼酸铵[(NH4)6Mo7O24·4H2O]加入到20mL去离子水中，然后缓慢加入10mL浓硝酸，搅拌10min后缓慢加入0.3g十六烷基三甲基溴化铵阳离子表面活性剂，搅拌20min至溶液逐渐变黄时加入一片步骤1中处理并裁剪好的碳布浸渍20min。
步骤3：将步骤2中含碳布的混合溶液整体转入到50mL内衬为聚四氟乙烯的消解罐中，并置于恒温干燥箱内进行水热反应，在150℃下保温24h，反应结束后自然冷却至室温。打开消解罐，将碳布从混合溶液中取出，用去离子水反复漂洗后置于80℃的鼓风干燥箱中干燥，待水分完全去除后，得到负载三氧化钼的复合碳布。
步骤4：将步骤3中得到的负载三氧化钼的复合碳布平铺于方舟中，置于管式炉恒温区进行煅烧，先以流量为400mL/min通入氩气10min以排除空气，再通入纯NH3气体，保持氨气气体总流量固定为100mL/min，以5℃/min的升温速度升温至700℃，保温5h进行氮化，反应结束后随炉冷却至室温，然后通入惰性气体20min以使材料钝化，通气完毕后便得到负载氮化钼的碳布，将之迅速转移到水氧含量均小于1ppm且充满氩气的手套箱中保存。
本实施例还提供了一种带状锂二氧化碳电池，采用以下方法制备而成：在手套箱中配置1mol/L的电解液，其中锂盐为双三氟甲烷磺酰亚胺锂，溶剂为四乙二醇二甲醚。将步骤4中得到的负载氮化钼的碳布裁剪成1cm×1cm规格并组装扣式电池测其在CO2气氛中的电化学性能。将锂片溶解并再次成型成合适宽度的锂带，裁剪紫铜带、玻璃纤维隔膜、柔性不锈钢网至合适的长度和宽度，其中玻璃纤维隔膜的宽度稍微偏大防止器件短路，依次堆叠紫铜带、锂带、玻璃纤维隔膜，在隔膜上加入500uL的电解液，然后放入步骤4中得到的负载氮化钼的碳布和柔性不锈钢网，最后将之整体放入到宽度度为1.5cm的正极面有若干分布均匀的孔的热缩带中，在正负极端分别接入铜箔作为引线，然后用温度为200℃的热风枪均匀吹扫，使热缩带收缩来固定并封装好就成功构筑了带状锂二氧化碳电池。
实施例4
步骤1：用丙酮将碳布超声洗涤1h，然后用去离子水超声洗涤3次，每次洗涤时间20min，然后在室温下将其浸入浓硝酸中1h，再用去离子水超声洗涤3次，每次洗涤时间20min，然后放入80℃的鼓风干燥箱中烘干，然后裁剪成宽1cm、长8cm的规格备用。
步骤2：称取0.4g钼酸铵[(NH4)6Mo7O24·4H2O]加入到10mL去离子水中，然后缓慢加入10mL浓硝酸，搅拌10min后缓慢加入0.3g十六烷基三甲基溴化铵阳离子表面活性剂，搅拌20min至溶液逐渐变黄时加入一片步骤1中处理并裁剪好的碳布浸渍20min。
步骤3：将步骤2中含碳布的混合溶液整体转入到50mL内衬为聚四氟乙烯的消解罐中，并置于恒温干燥箱内进行水热反应，在120℃下保温24h，反应结束后自然冷却至室温。打开消解罐，将碳布从混合溶液中取出，用去离子水反复漂洗后置于80℃的鼓风干燥箱中干燥，待水分完全去除后，得到负载三氧化钼的复合碳布。
步骤4：将步骤3中得到的负载三氧化钼的复合碳布平铺于方舟中，置于管式炉恒温区进行煅烧，先以流量为400mL/min通入氩气10min以排除空气，再通入纯NH3气体，保持氨气气体总流量固定为100mL/min，以5℃/min的升温速度升温至900℃，保温3h进行氮化，反应结束后随炉冷却至室温，然后通入惰性气体20min以使材料钝化，通气完毕后便得到负载氮化钼的碳布，将之迅速转移到水氧含量均小于1ppm且充满氩气的手套箱中保存。
本实施例还提供了一种带状锂二氧化碳电池，采用以下方法制备而成：在手套箱中配置1mol/L的电解液，其中锂盐为双三氟甲烷磺酰亚胺锂，溶剂为四乙二醇二甲醚。将步骤4中得到的负载氮化钼的碳布裁剪成1cm×1cm规格并组装扣式电池测其在CO2气氛中的电化学性能。将锂片溶解并再次成型成合适宽度的锂带，裁剪紫铜带、玻璃纤维隔膜、柔性不锈钢网至合适的长度和宽度，其中玻璃纤维隔膜的宽度稍微偏大防止器件短路，依次堆叠紫铜带、锂带、玻璃纤维隔膜，在隔膜上加入500uL的电解液，然后放入步骤4中得到的负载氮化钼的碳布和柔性不锈钢网，最后将之整体放入到宽度度为1.5cm的正极面有若干分布均匀的孔的热缩带中，在正负极端分别接入铜箔作为引线，然后用温度为200℃的热风枪均匀吹扫，使热缩带收缩来固定并封装好就成功构筑了带状锂二氧化碳电池。
图1为本发明实施例1所制备负载氮化钼碳布的XRD图谱。从该图中可以清晰看到该复合碳布仅由氮化钼和单质碳组成，且MoN的峰与标准卡片PDF#89-2904非常匹配，且几乎不含其他杂质相。
图2为本发明实施例1所制备氮化钼的SEM照片。从该图可以明显看出该氮化钼微观形貌呈管状和棒状结构，其中有部分是半开口的管状，并可以看到其管径和尺寸。
图3为本发明实施例1制备的负载氮化钼碳布和未负载氮化钼碳布分别单独作为锂-二氧化碳扣式电池气体电极时的首圈充放电曲线图。从该图可以明显看到，未负载MoN的碳布电极的放电电压约2.5V，充电电压约为4.2V，极化差值约为1.74V，而负载MoN之后，放电电压约为2.75V，充电电压降低至约3.3V，极化差值仅为0.58V。
图4为本发明实施例1制备的负载氮化钼的碳布作为锂-二氧化碳扣式电池气体电极时的不同循环次数下的充放电平台电压和相应的能量效率图。从图中可以清晰看到，循环过程中，电池的放电电压较高，充电电压较低，相应地，其极化值小且能量效率较高，循环至第27圈时，其能量效率依然超过75％。
图5为本发明实施例1制得的负载氮化钼碳布作为气体电极构筑的低充电电压柔性带状锂-二氧化碳电池器件在不同条件下点亮由11个黄色和1个红色LED灯组成的“Li”图案的光学照片。从该图可看出，该带状电池具备优异的柔韧性，可在各种变形条件下正常工作。
图6为本发明实施例1制得的负载氮化钼的碳布作为气体电极构筑的低充电电压柔性带状锂-二氧化碳电池器件作为可穿戴器件穿戴在玩具腰间的正面和侧面图，并将之为两个蓝色的LED灯供电的光学照片。从该图可以看到，该器件穿戴在玩具腰上后，仍能正常工作，并且可根据腰围大小定制带状电池的长短，另外其也可穿戴在手、脚、颈部等身体其他部位。
图7为本发明实施例1制得的负载氮化钼的碳布作为气体电极构筑的低充电电压柔性带状锂-二氧化碳电池器件为由11个红色LED灯组成的“ICM”图案灯长时间供电的光学照片。从该图可以看到，该电池可为11个红色LED灯供电至少144h，一定程度上证实了其可作为可穿戴器件的可行性和实用性。
尽管这里参照本发明的解释性实施例对本发明进行了描述，上述实施例仅为本发明较佳的实施方式，本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，应该理解，本领域技术人员可以设计出很多其他的修改和实施方式，这些修改和实施方式将落在本申请公开的原则范围和精神之内。

Claims (10)

1.一种柔性带状锂-二氧化碳电池正极材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1：用有机溶剂对基底进行超声洗涤，在室温下将其浸入酸液中浸泡，再超声洗涤、烘干得柔性基底；
步骤2：将钼源加入到一定量的去离子水中，然后按去离子水和浓硝酸体积比为1:(0.5-1)的比例缓慢加入浓硝酸或浓盐酸，搅拌后缓慢加入一定量的十六烷基三甲基溴化铵阳离子表面活性剂，搅拌至溶液逐渐变黄时加入步骤1中处理好的柔性基底浸渍；
步骤3：将步骤2中含柔性基底的混合溶液整体转入到内衬为聚四氟乙烯的消解罐中，并置于恒温干燥箱内进行水热反应，保温一定时间进行水热生长，反应结束后自然冷却至室温，得柔性基底薄膜；将柔性基底薄膜从混合溶液中取出，漂洗后干燥，得到负载三氧化钼的复合基底膜；
步骤4：将步骤3中得到的负载三氧化钼的复合基底膜平铺于方舟中，置于管式炉恒温区进行煅烧，在惰性气体的作用下通入纯NH3气体升温进行氮化，反应结束后随炉冷却至室温，然后通入惰性气体以使材料钝化，通气完毕后便得到负载氮化钼的复合基底膜正极材料。
2.根据权利要求1所述的一种柔性带状锂-二氧化碳电池正极材料的制备方法，其特征在于，在步骤1中，所述用有机溶剂对基底进行超声洗涤，具体为：用丙酮、无水乙醇、乙二醇等有机溶剂将柔性基底进行超声洗涤，洗涤时间为0.5-1h，然后用去离子水超声洗涤3次，每次洗涤时间10-20min。
3.根据权利要求1所述的一种柔性带状锂-二氧化碳电池正极材料的制备方法，其特征在于，在步骤1中，所述在室温下将其浸入酸液中浸泡，再超声洗涤、烘干得柔性基底，具体为：在室温下将其浸入浓硝酸、浓盐酸或浓硫酸中0.5-1h，再用去离子水超声洗涤3次，每次洗涤时间10-20min，然后放入60-80℃的鼓风干燥箱中烘干。
4.根据权利要求1所述的一种柔性带状锂-二氧化碳电池正极材料的制备方法，其特征在于，在步骤2中，所述钼源为钼酸铵、钼酸钠中的一种或两种物质的混合物。
5.根据权利要求1所述的一种柔性带状锂-二氧化碳电池正极材料的制备方法，其特征在于，在步骤2中，所述搅拌至溶液逐渐变黄时加入步骤1中处理好的柔性基底浸渍，具体为：搅拌10-20min至溶液逐渐变黄时加入一片步骤1中处理好的柔性基底浸渍10-20min。
6.根据权利要求1所述的一种柔性带状锂-二氧化碳电池正极材料的制备方法，其特征在于，在步骤3中，所述保温一定时间进行水热生长，具体为：在120-150℃下保温20-24h进行水热生长。
7.根据权利要求1所述的一种柔性带状锂-二氧化碳电池正极材料的制备方法，其特征在于，在步骤4中，所述惰性气体为N2、He和Ar的一种气体或混合气体。
8.根据权利要求1所述的一种柔性带状锂-二氧化碳电池正极材料的制备方法，其特征在于，在步骤4中，所述在惰性气体的作用下通入纯NH3气体升温进行氮化，具体为：先以流量为200-400mL/min通入惰性气体10-30min以排除空气，再通入纯NH3气体，保持NH3气体总流量固定为80-100mL/min，升温至预设温度进行氮化。
9.根据权利要求8所述的一种柔性带状锂-二氧化碳电池正极材料的制备方法，其特征在于，所述升温至预设温度进行氮化，具体为：以1-10℃/min的升温速度升温至700-900℃，保温3-5h进行氮化。
10.一种柔性带状锂-二氧化碳电池，其特征在于：采用以下方法制得：在手套箱中配置电解液，其中锂盐为双三氟甲烷磺酰亚胺锂，溶剂为四乙二醇二甲醚；将复合基底膜正极材料组装扣式电池测其在CO2气氛中的电化学性能；将锂片溶解并再次成型成合适宽度的锂带，裁剪紫铜带、玻璃带隔膜、柔性不锈钢网至合适的长度和宽度，依次堆叠紫铜带、锂带、玻璃带隔膜，在隔膜上加入500-600uL的电解液，然后放入复合基底膜正极材料和柔性不锈钢网，最后将之整体放入到宽度度为1.5-2cm的热缩带中，其中正极面有若干分布均匀的孔，其中单个孔洞的大小为0.1-2mm，分布密度为1-30个/cm2，在正负极端分别接入铜箔作为引线，然后用温度为100-200℃的热风枪均匀吹扫，使热缩带收缩来固定并封装得带状锂二氧化碳电池。
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