[發明專利]石墨烯電極活性物質及其制備方法和應用以及電極材料、電極片和電化學電容器

有效

• 申請號: 201210151445.0
• 申請日: 2012-05-15
• 公開（公告）號: CN103426564A
• 公開（公告）日: 2013-12-04
• 發明（設計）人: 智林杰;方巖;羅彬
• 申請（專利權）人: 國家納米科學中心
• 主分類號: H01B13/00
• 分類號: H01B13/00;H01B1/24;H01G9/042
• 代理公司: 北京潤平知識產權代理有限公司 11283
• 代理人: 王浩然;周建秋

1.一種石墨烯電極活性物質的制備方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟：

（1）將氧化石墨粉末分散在去離子水中得到分散液；

（2）將步驟（1）得到的分散液在氫離子濃度為0.01-16mol/L、溫度為0-100℃的條件下放置5-240分鐘后，進行固液分離得到沉淀物；

（3）將步驟（2）得到的沉淀物進行干燥、研磨后得到粉末A；

（4）將步驟（3）得到的粉末A，在惰性氣體氛圍下，在600-1200℃下熱處理1-60秒。

2.根據權利要求1所述的方法，其中，步驟（1）中，所述氧化石墨粉末的碳氧原子比為1.5-3.0。

3.根據權利要求2所述的方法，其中，步驟（1）中，氧化石墨粉末的平均粒徑為5-600微米，優選為10-500微米。

4.根據權利要求1-3中任意一項所述的方法，其中，步驟（1）中，分散液中氧化石墨粉末的濃度為0.05-0.25重量%，優選為0.09-0.2重量%。

5.根據權利要求1所述的方法，其中，步驟（2）中，氫離子濃度為0.1-16mol/L，溫度為5-80℃，放置時間為10-120分鐘。

6.根據權利要求1所述的方法，其中，步驟（3）中，所述粉末A的平均粒徑為0.05-300微米，優選為5-150微米。

7.根據權利要求1所述的方法，其中，步驟（4）中，所述熱處理的溫度為700-1150℃，時間為5-30秒。

8.一種石墨烯電極活性物質，其特征在于，所述石墨烯電極活性物質由權利要求1-8中任意一項所述的方法制得。

9.一種電極材料，所述電極材料含有粘結劑和電極活性物質，其特征在于，所述電極活性物質為權利要求8或9所述的石墨烯電極活性物質。

10.根據權利要求9所述的電極材料，其中，以所述電極材料的總重量為基準，所述粘結劑的含量為0.3-20重量%，所述石墨烯電極活性物質的含量為80-99.7重量%。

11.一種電極片，所述電極片包括集流體和負載在所述集流體上的電極材料，其特征在于，所述電極材料為權利要求9或10所述的電極材料。

12.一種電化學電容器，所述電化學電容器包括外殼、隔膜、電解液和電極片，其特征在于，所述電極片為權利要求11所述的電極片。

13.權利要求8所述的石墨烯電極活性物質在制備電極材料、電極片或電化學電容器中的應用。