[發(fā)明專利]一種鋰電池用碳/二氧化錳復合材料及其應用

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201810062843.2
• 申請日: 2018-01-23
• 公開（公告）號: CN110164702A
• 公開（公告）日: 2019-08-23
• 發(fā)明（設計）人: 倪佳輝
• 申請（專利權）人: 泰順永慶電力技術有限公司
• 主分類號: H01G11/24
• 分類號: H01G11/24;H01G11/30;H01G11/36;H01G11/46;H01G11/44;H01G11/86;H01M4/36;H01M4/50;H01M10/0525
• 代理公司: 北京匯捷知識產(chǎn)權代理事務所(普通合伙) 11531
• 代理人: 張利

1.一種鋰電池用碳/二氧化錳復合材料，其特征在于，其通過如下方法制備得到：

（1）將原料石墨進行插層-膨脹處理，在增加石墨層間距的同時，引入少量含氧官能團，得類石墨烯膨脹石墨；

（2）取泡沫鎳加入到（1）中得到的類石墨烯膨脹石墨中，超聲，得到負載有類石墨烯膨脹石墨的泡沫鎳材料，干燥，得到泡沫鎳-類石墨烯膨脹石墨材料；

（3）將步驟（2）得到的材料與高錳酸鉀在震蕩或靜置條件下反應，這一過程中高錳酸鉀逐漸與碳反應，形成二氧化錳，并且二氧化錳能在碳納米片上垂直生長；

（4）將（3）中得到的中間產(chǎn)物進行過濾洗滌，即得碳/二氧化錳復合材料。

2.根據(jù)權利要求1所述的一種鋰電池用碳/二氧化錳復合材料，其特征在于所述的石墨為天然石墨或人造石墨。

3.根據(jù)權利要求1所述的一種鋰電池用碳/二氧化錳復合材料，其特征在于所述的插層劑為硫酸、磷酸、硝酸、高錳酸鉀、高鐵酸鉀的一種或它們之間的組合；所述的膨脹劑為硫酸、磷酸、雙氧水、過硫酸銨、過硫酸鉀、過硫酸鈉中的一種或它們之間的組合。

4.根據(jù)權利要求1所述的一種鋰電池用碳/二氧化錳復合材料，其特征在于類石墨烯膨脹石墨與高錳酸鉀反應在震蕩或靜置條件下進行，反應溫度為20-95攝氏度。

5.根據(jù)權利要求1所述的一種鋰電池用碳/二氧化錳復合材料，其特征在于所述的過濾方式為真空抽濾或篩網(wǎng)過濾。

6.根據(jù)權利要求1所述的一種鋰電池用碳/二氧化錳復合材料，其特征在于所得到的復合材料中，碳納米片片層的共軛結構保持較好，相比于還原的氧化石墨烯具有更低缺陷；二氧化錳納米片在碳納米片上垂直生長，且分布均勻；所得到的復合材料呈現(xiàn)出多孔結構，碳納米片表面存在明顯的褶皺。由于碳納米片的共軛結構保持較好，無需進行還原處理。

7.一種如權利要求1所述的鋰電池用碳/二氧化錳復合材料在制備超級電容器中的應用。

8.一種超級電容器，其使用了如權利要求1所述的鋰電池用碳/二氧化錳復合材料。