[發(fā)明專利]石墨烯鎳鋅電池的電極板材料制備工藝及石墨烯鎳鋅電池

有效

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• 申請日: 2017-05-02
• 公開（公告）號: CN106898761B
• 公開（公告）日: 2019-09-17
• 發(fā)明（設計）人: 盧國驥;黃磊;周志文
• 申請（專利權(quán)）人: 盧國驥;周亞平;黃磊
• 主分類號: H01M4/36
• 分類號: H01M4/36;H01M4/62;H01M10/30
• 代理公司: 北京北新智誠知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11100
• 代理人: 滿靖

本發(fā)明公開了一種石墨烯鎳鋅電池的電極板材料制備工藝及石墨烯鎳鋅電池。電極板材料制備工藝包括步驟：將電極板活性材料與石墨烯混合，加入蒸餾水中稀釋攪拌均勻；將稀釋后的混合材料放入球磨機的制備倉；在制備倉抽真空，保持恒溫的條件下循環(huán)進行若干次變速球磨處理；將變速球磨處理得到的產(chǎn)物進行脫水、干燥，得到石墨烯均勻、充分包覆活性材料的復合電極板材料。基于上述電極板材料制備工藝得到的石墨烯鎳鋅電池具有快速充電、高放電倍率、良好深度放電、循環(huán)使用壽命長、成本低等優(yōu)點，可滿足純電動車的應用需求。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種石墨烯鎳鋅電池的正/負電極板材料制備方法以及基于此方法制備出的正、負電極板材料實現(xiàn)的石墨烯鎳鋅電池，屬于電池制備技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

當前，電動摩托、電動汽車等電動交通工具主要沿用著鉛酸電池、鋰電池，這些種類的電池充電速度較慢、深度放電性能不好，循環(huán)使用壽命較短，特別是鋰電池的安全性差，電池成本過高，回收率卻不高，因此從實際使用中可以看到，上述電池的這些致命缺點已成為純電動汽車發(fā)展的最大瓶頸。

從目前的使用需求來看，純電動汽車對電池的要求較高，其需要高比能量、高比功率、快速充電、良好深度放電性能以及長循環(huán)使用壽命和電池高安全性等特點的電池。由此可見，設計出一種使純電動汽車可充分發(fā)揮其高效環(huán)保優(yōu)點的電池，是目前急需解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種石墨烯鎳鋅電池的電極板材料制備工藝及研制的石墨烯鎳鋅電池，基于此工藝制備出的電極板材料制造的石墨烯鎳鋅電池具有快速充電、高放電倍率、良好深度放電、循環(huán)使用壽命長、成本低等優(yōu)點。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了以下技術(shù)方案：

一種石墨烯鎳鋅電池的電極板材料制備工藝，其特征在于，它包括如下步驟：

1)將電極板活性材料與石墨烯混合，加入蒸餾水中稀釋攪拌均勻；

2)將稀釋后的混合材料放入球磨機的制備倉；

3)在制備倉抽真空，保持恒溫的條件下循環(huán)進行若干次變速球磨處理，其中：逐級升高轉(zhuǎn)速再逐級降低轉(zhuǎn)速為一周期，逐級升速過程的速度變化次數(shù)與逐級降速過程的速度變化次數(shù)相同或不同；

4)將變速球磨處理得到的產(chǎn)物進行脫水、干燥，得到石墨烯均勻、充分包覆活性材料的復合電極板材料。

一種石墨烯鎳鋅電池，其特征在于：它包括電極板，電極板通過所述的石墨烯鎳鋅電池的電極板材料制備工藝制備出的電極板材料制成。

所述石墨烯鎳鋅電池的能量密度為90Wh/Kg～110Wh/Kg，循環(huán)使用壽命不小于1000次。

本發(fā)明的優(yōu)點是：

本發(fā)明制備工藝實現(xiàn)了石墨烯對氫氧化鎳、氧化鋅的有效包覆，包覆均勻、充分、全面、密實，石墨烯包覆使得氫氧化鎳、氧化鋅具有極好的導電性，提高了電容量，并且，基于制備出的用于制作正負電極板的復合電極板材料而制造得到的石墨烯鎳鋅電池因此具有了高比能量、高比功率、快速充電、高放電倍率、良好深度放電、循環(huán)使用壽命長等優(yōu)點，且安全性高，不會爆然，環(huán)保性能好，材料回收率可達90％以上。

石墨烯鎳鋅電池的比能量比鉛酸電池高一倍左右，但成本僅比鉛酸電池高30％左右，成本僅相當于動力鋰電池的50％，因此從性價比來看，石墨烯鎳鋅電池作為動力電池、儲能電池，在電動摩托、電動汽車等電動領(lǐng)域以及風能、光能領(lǐng)域都有著廣闊的發(fā)展前景。

附圖說明

圖1是本發(fā)明制備工藝的流程圖。

圖2是無石墨烯的鎳鋅電池與本發(fā)明石墨烯鎳鋅電池的放電容量曲線圖。

具體實施方式