氮化石墨烯锂离子动力电池浆料的制备方法

摘要

本发明涉及一种氮化石墨烯锂离子动力电池浆料的制备方法。本发明主要包含氮化膨胀石墨及氮化石墨烯锂离子动力电池浆料的制备。该法包括：首先在可膨胀石墨及膨胀石墨的制备过程中引入增氮剂通过氮化处理得到氮化膨胀石墨；其次以氮化膨胀石墨作为原料制备氮化石墨烯，在该过程中引入分散剂、导电剂、活性材料以及粘结剂等物质得到氮化石墨烯锂离子动力电池浆料。该制备方法采用氮化石墨烯或氮化石墨烯与其他导电添加剂的互配物作为锂电子动力电池浆料的导电添加剂，可以进一步提高锂离子动力电池的高温循环、高温储存和大倍率放电性能等；另一方面将氮化石墨烯的制备与锂离子动力电池浆料的分散同步进行，解决了石墨烯在应用过程中分散难的问题。

主权项

一种氮化石墨烯锂离子电池浆料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤:步骤一、预氮化可膨胀石墨的制备：首先按重量份数称取10‑20份石墨、3‑80氧化剂、0.2‑10份增氮剂充分混合，在20‑80℃搅拌反应0.5‑2h，洗涤后再加入0.5‑20份增氮剂，混合均匀，在80‑120℃下进行第二步预氮化并干燥1‑3h，制得预氮化可膨胀石墨；步骤二、氮化膨胀石墨的制备：将预氮化可膨胀石墨经高温（800‑1000℃）或微波膨胀，在膨胀过程中同时进行了氮化处理，制得氮化膨胀石墨；或者在上述高温或微波膨胀之后再将氮化膨胀石墨通入沸腾炉，在400℃‑800℃温度下，氮气吹扫进行后氮化处理，最后收集得到氮化膨胀石墨；步骤三、氮化石墨烯锂离子动力电池浆料的制备（以下所称份数皆按重量份数称取）：（1）将100‑120份溶剂加入搅拌机料罐中，其中搅拌机料罐外通冷却循环，控制温度小于40℃，称取2‑4份粘结剂、0.5‑3份分散剂加到溶剂中，打开搅拌机，转速为30‑50转/分，搅拌60‑150分钟，得混合料1；（2）将混合料1输送至行星搅拌器，加入0.5‑3份氮化膨胀石墨或0.5‑2份氮化膨胀石墨和0.5‑1.5份其他导电剂，设置公转25‑35转/分，自转1000‑1800转/分，时间为100‑150分钟，得混合料2；（3）将混合料2输送至行星搅拌2，其中搅拌器罐外需冷水循环维持温度25‑35℃，将90‑97份活性材料平均分四次加入，每次间隔25‑35分钟，第四次加料后加入溶剂调节粘度至2000‑4000mpa.s，抽真空，保持真空度为‑0.09MPa~‑0.10MPa，设置公转25‑35转/分，自转1000‑1800转/分，搅拌30‑60分钟，得混合料3；（4）将混合料3输送至研磨设备，研磨100‑200分钟，再输送至分散设备进行分散，分散时间为60‑120分钟，最终获得氮化石墨烯锂离子动力电池浆料。