[發明專利]氟化石墨烯在二次鈉電池中的應用

在審

• 申請號: 201611001278.6
• 申請日: 2014-05-13
• 公開（公告）號: CN106784826A
• 公開（公告）日: 2017-05-31
• 發明（設計）人: 封偉;李瑀;馮奕鈺
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: H01M4/583
• 分類號: H01M4/583;H01M10/054
• 代理公司: 天津創智天誠知識產權代理事務所(普通合伙)12214
• 代理人: 王秀奎

1.氟化石墨烯在二次鈉電池中的應用，其特征在于，所述氟化石墨烯為含碳氟半離子鍵的氟化石墨烯，由氟化石墨經有氯仿熱插層后氯原子同氟原子之間形成鹵鍵而導致部分C-F共價鍵轉變為C-F半離子鍵，利用含碳氟半離子鍵的氟化石墨烯作為二次鈉電池的正極材料使用。

2.根據權利要求1所述的氟化石墨烯在二次鈉電池中的應用，其特征在于，經X光電子能譜分析，C-F半離子鍵所占的比例為5—20％。

3.根據權利要求1或者2所述的氟化石墨烯在二次鈉電池中的應用，其特征在于，采用含碳氟半離子鍵的氟化石墨烯、乙炔黑和聚偏氟乙烯按照質量比(75—85)：(5—15)：10混合后制備正極材料。

4.根據權利要求1或者2或者3所述的氟化石墨烯在二次鈉電池中的應用，其特征在于，使用的電解液組成為1M NaPF₆的溶液，所述溶液為碳酸乙烯酯和碳酸二甲酯的混合溶液，兩者體積比為1:1。

5.根據權利要求1所述的氟化石墨烯在二次鈉電池中的應用，其特征在于，含碳氟半離子鍵的氟化石墨烯按照下述步驟進行制備：將氟化石墨加入氯仿中，攪拌以使氟化石墨均勻分散；將分散均勻的氟化石墨—氯仿體系予以密閉，在60℃—180℃下充分反應足夠長的時間后，離心去除未反應的氟化石墨后，將上層溶液抽濾，所得濾餅即為含C-F半離子鍵的氟化石墨烯材料。

6.根據權利要求1所述的氟化石墨烯在二次鈉電池中的應用，其特征在于，反應溫度優選在100—180℃，更加優選120—150℃；反應時間優選6h—12h，優選8—10h。

7.根據權利要求1所述的氟化石墨烯在二次鈉電池中的應用，其特征在于，在充分反應之后，將所得溶液超聲2h–12h。

8.根據權利要求1所述的氟化石墨烯在二次鈉電池中的應用，其特征在于，在充分反應之后，將溶液在500r/min–4000r/min的轉速下離心5min–30min，去除未反應的氟化石墨原料，將所得上層溶液抽濾，得濾餅，將濾餅在60℃下烘干，得到含C-F半離子鍵的氟化石墨烯材料。