[發明專利]一種多層體及其制備方法

有效

• 申請號: 201710828284.7
• 申請日: 2017-09-14
• 公開（公告）號: CN107579201B
• 公開（公告）日: 2023-07-18
• 發明（設計）人: 魏文飛;蔣世用;李乾乾;段科;王晉;吉純
• 申請（專利權）人: 珠海格力電器股份有限公司
• 主分類號: H01M4/13
• 分類號: H01M4/13;H01M4/139;H01M4/66;H01M10/052;H01G11/26;H01G11/28;H01G11/68;H01G11/86
• 代理公司: 中國貿促會專利商標事務所有限公司 11038
• 代理人: 蘇紅梅

本發明涉及一種多層體及其制備方法。多層體包括依次層疊的第一還原氧化石墨烯層、含有電化學活性材料的層和第二還原氧化石墨烯層。電極包括上述多層體。該多層體或電極用于電化學儲能器件，電化學儲能器件表現出較好的循環性能和倍率性能。

技術領域

本發明屬于電池領域，具體涉及一種多層體及其制備方法。

背景技術

鋰硫電池采用硫或含硫化合物作為正極，鋰或儲鋰材料作為負極。其中，用于正極的硫(S)具有資源豐富、價格便宜、安全無毒、且理論比容量高等優點。

CN103972467A公開了一種鋰硫電池多層復合正極，該多層復合正極由四層復合而成，依次為：第一石墨烯薄膜層、碳/硫活性材料層、第二石墨烯薄膜層和聚合物層；其中：

所述第一石墨烯薄膜層是將石墨烯片在溶劑中或含表面活性劑的溶劑中超聲分散0.5-2h，然后抽濾成膜獲得；

所述碳/硫活性材料層是由單質硫(為活性材料)、碳材料及粘結劑以(4～8):(1～5):1的重量比例混合組成；

所述第二石墨烯薄膜層是將石墨烯片在溶劑中超聲分散0.5-2h后抽濾到聚合物層上獲得；

所述聚合物層為孔徑分布范圍為10～1000nm的聚丙烯微孔隔膜、聚乙烯微孔隔膜、聚偏氟乙烯(PVDF)隔膜或纖維素復合膜隔膜。

發明內容

本發明第一方面提供一種多層體，其包括依次層疊的第一還原氧化石墨烯層、含有電化學活性材料的層和第二還原氧化石墨烯層。

在一個實施方案中，所述第一還原氧化石墨烯層的厚度為1μm以上，例如1～10μm，例如2～5μm；例如1μm、2μm、3μm、4μm、5μm、6μm、7μm、8μm、9μm。

在一個實施方案中，所述含有電化學活性材料的層的厚度為1μm以上，例如1～1000μm，例如1～200μm。

在一個實施方案中，所述第二還原氧化石墨烯層的厚度為1μm以上，例如1～20μm，例如1～10μm，例如2～5μm，例如1μm、2μm、3μm、4μm、5μm、6μm、7μm、8μm、9μm。

在一個實施方案中，還原氧化石墨烯的XPS?C1s曲線具有如下特征：

若對所述XPS?C1s曲線進行分峰擬合，可將曲線分為第一峰、第二峰和第三峰三個峰，且使第一峰的峰值位于284.5～285eV(例如284.7～284.9eV，例如284.8eV)，第二峰的峰值位于286.3～286.8eV(例如286.5～286.7eV，例如286.6eV)，第三峰的峰值位于287.5～289eV(例如287.6～287.8eV，例如287.7eV)。

在一個實施方案中，還原氧化石墨烯的XPS?C1s峰分峰擬合后，第一峰的峰強度是占所述三個峰的總峰強度的45％以上，例如50％以上，例如55％以上，例如60％以上，例如45～65％。

在一個實施方案中，所述氧化石墨烯的XPS?C1s曲線具有如下特征：

若對所述XPS?C1s曲線進行分峰擬合，可將曲線分為第一峰、第二峰和第三峰三個峰，且使第一峰的峰值位于284.5～285eV(例如284.7～284.9eV，例如284.8eV)，第二峰的峰值位于286.3～286.8eV(例如286.5～286.7eV，例如286.6eV)，第三峰的峰值位于287.5～287.9eV(例如287.6～287.8eV，例如287.7eV)。

在一個實施方案中，氧化石墨烯的XPS?C1s峰分峰擬合后，第一峰的峰強度是占所述三個峰的總峰強度的40％以下，例如36％以下，例如25～35％)。