[發明專利]一種鋰離子電池的復合石墨負極及其制備方法在審
| 申請號： | 201810555449.2 | 申請日： | 2018-06-01 |
| 公開（公告）號： | CN108767194A | 公開（公告）日： | 2018-11-06 |
| 發明（設計）人： | 黃進德 | 申請（專利權）人： | 江蘇芯界新能源科技有限公司 |
| 主分類號： | H01M4/133 | 分類號： | H01M4/133;H01M4/1393;H01M4/36;H01M4/587;H01M4/62;H01M10/0525;H01M10/613;H01M10/625;H01M10/654 |
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| 地址： | 226600 江蘇省南*** | 國省代碼： | 江蘇;32 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 石墨烯 復合石墨 次層 負極 鋰離子電池 金剛石 石墨 制備 導熱性 電池 延長電池壽命 大電流放電 多層片狀 發電過程 新型材料 有效減少 層片狀 能耗 摻雜 | ||
1.一種鋰離子電池的復合石墨負極，其特征在于：包括石墨和次層石墨烯，各組分的重量百分含量如下：所述石墨為94-96%和所述次層石墨烯為4-6%；
所述次層石墨烯由多層片狀石墨烯和金剛石組成，所述金剛石位于多層片狀石墨烯的相鄰的兩層之間，所述金剛石與所述的多層片狀石墨烯的碳原子一一對應；
所述多層片狀石墨烯與所述金剛石的重量比為18-19:1；
所述多層片狀石墨烯為3-5層片狀石墨烯，所述多層片狀石墨烯的每層的厚度為0.2-0.5nm；所述多層片狀石墨烯的相鄰兩層的層間距為0.2-0.4nm；
所述金剛石為球狀碳，且所述球狀碳的粒徑為0.7-1.6nm。
2.根據權利要求1所述的鋰離子電池的復合石墨負極，其特征在于：
所述多層片狀石墨烯與所述金剛石的重量比為18.5:1；
所述多層片狀石墨烯的層數為5層，所述多層片狀石墨烯的每層的厚度為0.5nm；所述多層片狀石墨烯的相鄰兩層的層間距為0.3nm；
所述金剛石為球狀碳，且所述球狀碳的粒徑為0.9nm。
3.一種鋰離子電池的復合石墨負極的制備方法，其特征在于：所述次層石墨烯的制備方法按照如下步驟進行：
步驟一、采用化學沉積法制備多層片狀石墨烯：用陰極射線在二氧化硅基體表面沉積一層鎳金屬層，所述鎳金屬層的厚度為200-400nm；
步驟二、在溫度950-1150℃的管式爐中通入甲烷、氫氣和氨氣組成的混合氣以及普通石墨粉，并在100ms內冷卻到室溫，得到所述多層片狀石墨烯，此處所述多層片狀石墨烯的層數為3-12層；
步驟三、在十萬級以上潔凈度環境下，通過電子顯微鏡觀測后用分子刀剝離，篩選出3-5層片狀石墨烯；
步驟四、將步驟三篩選出的3-5層片狀石墨烯與金剛石按比例混合，抽真空至100-200MPa，溫度控制在600-800℃攪拌36h，即得成品。
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