[發明專利]一種鉛酸蓄電池石墨烯電解液及其制備方法

有效

• 申請號: 201610020214.4
• 申請日: 2016-01-13
• 公開（公告）號: CN105680102B
• 公開（公告）日: 2019-01-11
• 發明（設計）人: 吳秋菊;楊新新;周明明;戴貴平;吳亮;柯娃;石沫
• 申請（專利權）人: 超威電源有限公司
• 主分類號: H01M10/08
• 分類號: H01M10/08
• 代理公司: 杭州杭誠專利事務所有限公司 33109
• 代理人: 尉偉敏

1.一種鉛酸蓄電池石墨烯電解液，其特征在于，由以下質量百分比的組分組成：0.2-5%石墨烯水溶液，0.9-5.7%硫酸鹽，5-30%硅溶膠，0.5-6%羧甲基纖維素鈉，余量為硫酸溶液；

石墨烯在配置成石墨烯水溶液前進行改性包括以下步驟：

1）將石墨烯顆粒、質量濃度15-20%的二丁基萘磺酸鈉溶液及酸溶液按照1g：45-55mL：18-23mL的料液比混合，控制溫度95-120℃下攪拌混合10-25min，過濾，分別用水和無水乙醇洗滌，180-220℃下真空干燥15-25min得初級改性石墨烯顆粒；

2）將初級改性石墨烯物顆粒與化學剪切液按照1g：45-65mL的料液比混合，加熱至180-220℃，水熱反應2-3h，冷卻，水洗，得次級改性石墨烯顆粒；

3）次級改性石墨烯顆粒與質量濃度65-75%的高氯酸按照1g：35-55mL的料液比混合均勻，加熱至200-240℃保持12小時，冷卻，過濾，水洗，真空干燥后得改性石墨烯顆粒；化學剪切液為濃度1-1.2moL/L的鉬酸鈉溶液與濃度0.6-1.3moL/L的硅鉬酸溶液按照1:2的體積比的混合物；

所述硫酸鹽為硫酸亞錫與硫酸鋁、硫酸銅、硫酸鎂、硫酸鉻、硫酸鈷、硫酸鎳、硫酸鋇、硫酸鋅、硫酸鉀、硫酸鈉中的一種或多種的混合物；所述硅溶膠中的SiO₂的質量百分含量為15-23%。

2.根據權利要求1所述的一種鉛酸蓄電池石墨烯電解液，其特征在于，所述石墨烯水溶液的石墨烯含量為0.5×10^-3 -10×10^-3 g/ml。

3.一種如權利要求1述的鉛酸蓄電池石墨烯電解液的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

1）按上述配比準確稱量各組分后，在耐腐蝕耐高溫的容器內，先加純水和石墨烯水溶液，后加硫酸，再依次添加硫酸鹽與羧甲基纖維素鈉，超聲狀態下攪拌，混合均勻后得酸液；

2）將酸液和硅溶膠注入攪拌容器中進行攪拌，混合均勻，最后加入純化水攪拌均勻即得鉛酸蓄電池石墨烯電解液。

4.根據權利要求 3所述的一種鉛酸蓄電池石墨烯電解液的制備方法中，其特征在于，所述酸液中硫酸的密度為1.2-1.5 g/ml。

5.根據權利要求3所述的一種鉛酸蓄電池石墨烯電解液的制備方法中，其特征在于，所述攪拌混合過程，溫度為4-15℃，超聲頻率為45-55Hz。