高浓度少层石墨烯复合材料与锂电池电极的组份和制备

摘要

本发明公开了属于电极材料制备技术领域的高浓度少层石墨烯复合材料与锂电池电极的组份和制备。本发明首先制备膨胀石墨，然后将分散剂、液态载体、阴离子型表面活性剂和消泡剂混合搅拌制成混合液，然后将膨胀石墨加入混合液中，通过高剪切解理设备解理得到高浓度少层石墨烯，最后与粘结剂和锂电池活性材料混合成电极浆料, 涂布制成电极。本发明中所制备的石墨烯具有高导电，导热率, 高浓度以及易分散之特性，将此材料掺入锂电池正，负极材料中制备极片, 可有效增加电子传导率并大幅降低电池内阻 , 减少电池充放电时产生的热量, 进一步提升电池功密度, 能量密度, 安全性与循环寿命。

主权项

高浓度少层石墨烯复合材料与锂电池电极的组份和制备，其特征在于，按照如下步骤进行：（1）按照重量份数，取1～3份石墨加入15~17份浓硫酸与发烟硝酸的混合溶液中, 在溶液温度为0‑10℃条件下加入1~3份插层剂, 并持续搅拌10‑100小时，将此混合液用滤纸过滤并用1‑10wt%盐酸洗涤残留物直到无硫酸盐检出, 再用去离子水水洗残留物直到pH为5‑7，将残留物在50‑90℃条件下烘干，得可膨胀石墨，将可膨胀石墨放入通有保护气体的高温炉, 温度设定800‑1200℃, 加热时间1‑8分钟，得膨胀石墨；（2）按照重量份数，将5~7份分散剂加入102~105份液态载体中, 搅拌至完全溶解，再依次加入1~3份阴离子型表面活性剂与0.1~0.5份消泡剂，在温度40‑60℃条件下搅拌至完全溶解，得到混合液；（3）将步骤（1）制备的膨胀石墨加入步骤（2）制备的混合液中，得到混合浊液；（4）利用高剪切解理设备将步骤（3）制得的混合浊液均匀分散并同时对膨胀石墨进行解理，得到高浓度少层石墨烯复合材料； （5）按照重量份数，取步骤（4）制得的高浓度少层石墨烯复合材料1~5份，与1~5份粘结剂和90~98份锂电池活性材料混合成电极浆料, 涂布制成电极。