[發明專利]硼摻雜石墨烯復合電極材料及其制備方法、鋰離子電池及其制備方法

在審

• 申請號: 201210428384.8
• 申請日: 2012-10-31
• 公開（公告）號: CN103794795A
• 公開（公告）日: 2014-05-14
• 發明（設計）人: 周明杰;鐘輝;王要兵;袁新生
• 申請（專利權）人: 海洋王照明科技股份有限公司;深圳市海洋王照明技術有限公司;深圳市海洋王照明工程有限公司
• 主分類號: H01M4/62
• 分類號: H01M4/62;H01M4/583;H01M10/0525;H01M10/058
• 代理公司: 廣州華進聯合專利商標代理有限公司 44224
• 代理人: 劉誠;何平

1.一種硼摻雜石墨烯復合電極材料，其特征在于，包括硼摻雜石墨烯、六氟磷酸鋰和N-甲基吡咯烷酮；所述硼摻雜石墨烯和所述六氟磷酸鋰分散在所述N-甲基吡咯烷酮中。

2.根據權利要求1所述的硼摻雜石墨烯復合電極材料，其特征在于，所述硼摻雜石墨烯與所述六氟磷酸鋰的質量比為2:1~25:1，所述N-甲基吡咯烷酮與所述六氟磷酸鋰的質量比為500:1~5000:1。

3.一種硼摻雜石墨烯復合電極材料的制備方法，其特征在于，包括：

將石墨進行氧化，得到氧化石墨；

將所述氧化石墨分散在去離子水中，超聲2小時~4小時，過濾，烘干，得到氧化石墨烯；

將所述氧化石墨烯與三氧化二硼混合后置于惰性氣體的氣氛下，升溫至800°C~1300°C并保溫0.5小時~2小時后冷卻至室溫，得到混合物，除去殘留的三氧化二硼，洗滌，干燥，得到硼摻雜石墨烯；及

將所述硼摻雜石墨烯和所述六氟磷酸鋰置于N-甲基吡咯烷酮中并超聲處理，然后于真空下進行攪拌，得到硼摻雜石墨烯復合電極材料。

4.根據權利要求3所述的硼摻雜石墨烯復合電極材料的制備方法，其特征在于，所述硼摻雜石墨烯與所述六氟磷酸鋰的質量比為2:1~25:1，所述N-甲基吡咯烷酮與所述六氟磷酸鋰的質量比為500:1~5000:1。

5.根據權利要求3所述的硼摻雜石墨烯復合電極材料的制備方法，其特征在于，所述氧化石墨與三氧化二硼的質量比為0.5:1~4:1。

6.根據權利要求3所述的硼摻雜石墨烯復合電極材料的制備方法，其特征在于，所述除去殘留的三氧化二硼的步驟為將所述混合物置于3mol/L的氫氧化鈉溶液中攪拌2小時~4小時后過濾。

7.一種鋰離子電池，其特征在于，包括電池殼體及收容在所述電池殼體內的電極片、對電極、隔膜和電解液；

所述電極片包括權利要求1所述的硼摻雜石墨烯復合電極材料；

所述對電極為鋰片；

所述對電極、隔膜和電極片依次層疊設置。

8.一種鋰離子電池的制備方法，其特征在于，包括：

將權利要求1中所述的硼摻雜石墨烯復合電極材料、粘結劑及導電劑混合均勻，得到漿料；

將所述漿料涂覆在銅箔上，經干燥、切片處理制得電極片；

提供鋰片作為對電極；

按照所述對電極、隔膜和所述電極片的順序依次層疊組裝得到電芯；及

在所述電芯外包覆電池殼體，并向所述電池殼體內注入電解液，密封后得到鋰離子電池。

9.根據權利要求8所述的鋰離子電池的制備方法，其特征在于，所述硼摻雜石墨烯復合電極材料、粘結劑及導電劑的質量比85:5:10；所述粘結劑由羧甲基纖維素和丁苯橡膠組成，所述導電劑為乙炔黑。

10.根據權利要求8所述的鋰離子電池的制備方法，其特征在于，所述電解液為LiPF₆/PC。