[發明專利]一種高放電電壓的二次鋁離子電池及制備方法有效
| 申請號： | 201510902255.1 | 申請日： | 2015-12-09 |
| 公開（公告）號： | CN105406111B | 公開（公告）日： | 2018-10-23 |
| 發明（設計）人： | 楊衛國 | 申請（專利權）人： | 江蘇科技大學 |
| 主分類號： | H01M10/054 | 分類號： | H01M10/054;H01M10/058 |
| 代理公司： | 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204 | 代理人： | 柏尚春 |
| 地址： | 212003*** | 國省代碼： | 江蘇;32 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 放電 電壓 二次 離子 電池 制備 方法 | ||
1.一種高放電電壓的二次鋁離子電池，其特征在于：包括正極、負極、電解液和連接所述正極及負極的隔膜，所述正極為石墨烯與鎳構成的復合片，由兩層組成，一層為鎳，另一層為石墨烯；所述鎳為多孔鎳，采用化學氣相沉積法在多孔鎳上生長一層石墨烯，得到鎳-石墨烯復合片，作為電池的正極；所述負極為鋁硅合金，其中硅的質量占鋁硅合金總質量的5-8％；所述電解液為包含有Al3+、Cl-、[EMIm]+構成的混合物，其中[EMIm]+與Al3+摩爾比大于3：2，小于4：1。
2.根據權利要求1所述的高放電電壓的二次鋁離子電池，其特征在于：所述負極除鋁硅之外的其他元素的質量含量總合小于0.1％，鋁硅合金的厚度為0.2-2毫米。
3.根據權利要求2所述的高放電電壓的二次鋁離子電池，其特征在于：所述隔膜的厚度為10-50微米。
4.根據權利要求3所述的高放電電壓的二次鋁離子電池，其特征在于：所述石墨烯-鎳的復合材料厚度為50-2000微米，鎳的質量分數少于復合材料總質量的20％。
5.根據權利要求4所述的高放電電壓的二次鋁離子電池，其特征在于：所述鎳為多孔鎳，孔徑1微米以下。
6.一種權利要求5所述的高放電電壓的二次鋁離子電池的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：
(1)利用厚度為0.1-5毫米的多孔鎳為基底，采用化學氣相沉積法在多孔鎳上生長一層石墨烯，沉積過程利用CH4為碳源、H2為載氣，沉積溫度為900～1000℃，降溫的速度為15℃/s，由此制備得到鎳-石墨烯復合片，作為電池的正極，控制沉積條件使得石墨烯的厚度為50-2000微米；
(2)將[EMIm]Cl與AlCl3按一定比例混合均勻，得到電解液，其中[EMIm]+與Al3+摩爾比大于3：2，小于4：1；
(3)按照石墨烯與鎳復合片、隔膜、鋁硅合金的順序排列，其中石墨烯與鎳復合片為正極，鋁硅合金為負極，注入電解液并封裝，得到二次鋁離子電池。
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