[發明專利]基于石墨烯復合纖維的線狀水系鋰離子電池的制備方法

在審

• 申請號: 201611206643.7
• 申請日: 2016-12-23
• 公開（公告）號: CN106785013A
• 公開（公告）日: 2017-05-31
• 發明（設計）人: 王兵杰;武青青;吳景霞;袁璐
• 申請（專利權）人: 寧國市龍晟柔性儲能材料科技有限公司
• 主分類號: H01M10/0562
• 分類號: H01M10/0562;H01M4/58;H01M4/587;H01M4/36;H01M4/60;H01M10/058;H01M10/0525
• 代理公司: 安徽信拓律師事務所34117
• 代理人: 吳奇

1.基于石墨烯復合纖維的線狀水系鋰離子電池的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

(1)通過水熱反應，制備得到纖維狀的聚酰亞胺/石墨烯復合纖維；

(2)通過水熱反應，制備得到纖維狀的磷酸鐵鋰/石墨烯復合纖維；

(3)以硫酸鋰為主要原料，配制水系凝膠電解質；

(4)以聚酰亞胺/石墨烯復合纖維作為負極，磷酸鐵鋰/石墨烯復合纖維作為正極，硫酸鋰凝膠電解質作為電解質，組裝線狀水系鋰離子電池。

2.根據權利要求1所述的基于石墨烯復合纖維的線狀水系鋰離子電池的制備方法，其特征在于，所述聚酰亞胺/石墨烯復合纖維的具體制備步驟如下：將1-10mmol 1,4,5,8-萘四甲酸酐與10-100g對氯苯酚混合，再加入0.5-5g氧化石墨烯粉末，超聲處理2h，然后加入0.05-0.5mL乙二胺，攪拌2h后得到前驅體溶液，隨后將得到的前驅體溶液注入到內徑0.1-5mm的中空管反應器中，并將中空管反應器兩端封口，加熱中空管反應器使其在160-280℃反應2-14h，最后經乙醇漂洗，并在300℃氮氣中干燥1-10h，即得聚酰亞胺/石墨烯復合纖維。

3.根據權利要求1所述的基于石墨烯復合纖維的線狀水系鋰離子電池的制備方法，其特征在于，所述磷酸鐵鋰/石墨烯復合纖維的具體制備步驟如下：將1-10mmol FeSO₄.7H₂O、1-10mmol LiCO₃和1-10mmol NH₄H₂PO₄加入到10-100ml水中，再加入0.5-5g氧化石墨烯粉末，超聲攪拌處理2h后到前驅體溶液，然后將得到的前驅體溶液注入到內徑0.1-5mm的中空管反應器中，并將中空管反應器兩端封口，加熱中空管反應器使其在160-280℃反應2-12h，最后經乙醇漂洗，并在300℃氮氣中干燥1-10h，即得磷酸鐵鋰/石墨烯復合纖維。

4.根據權利要求1所述的基于石墨烯復合纖維的線狀水系鋰離子電池的制備方法，其特征在于，所述凝膠電解質的具體制備方法如下：將1-5g硫酸鋰加入到100mL去離子水中，攪拌2h至硫酸鋰完全溶解，再加入10g聚氧乙烯，并溶脹24h，然后將混合液升溫至95℃攪拌2h至聚氧乙烯完全溶解，最后將溶液室溫放置冷卻，即得水系硫酸鋰凝膠電解質。

5.根據權利要求1所述的基于石墨烯復合纖維的線狀水系鋰離子電池的制備方法，其特征在于，所述線狀水系鋰離子電池的組裝方法如下：選取聚酰亞胺/石墨烯復合纖維作為鋰離子電池負極與磷酸鐵鋰/石墨烯復合纖維正極配對，正負極中間放置鋰離子電池隔膜，然后將其密封在熱縮管中，最后將硫酸鋰凝膠電解質注入到熱縮管中，即制得水系線狀鋰離子電池。