[發(fā)明專利]一種氟化改性石墨烯負(fù)極長(zhǎng)循環(huán)電池的制備方法及其產(chǎn)品

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010838343.0
• 申請(qǐng)日: 2020-08-19
• 公開（公告）號(hào): CN112047329A
• 公開（公告）日: 2020-12-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 崔大祥;張芳;王亞坤;葛美英;盧玉英
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海納米技術(shù)及應(yīng)用國(guó)家工程研究中心有限公司
• 主分類號(hào): C01B32/19
• 分類號(hào): C01B32/19;C01B32/21;H01M4/587;H01M10/052;H01M10/058
• 代理公司: 上海東亞專利商標(biāo)代理有限公司 31208
• 代理人: 董梅

1.一種氟化改性石墨烯負(fù)極長(zhǎng)循環(huán)電池的制備方法，包括一步法合成含氟改性石墨烯材料，其特征在于，利用電化學(xué)腐蝕方法，在施加外部電壓后，產(chǎn)生堿性的氫氧根離子和氧氣作為剝離的外力，通過溶液中氟離子濃度控制在體系中C-F鍵的數(shù)量，將沉淀物清洗和干燥可獲得高純度石墨烯粉體；再加入石墨按一定比例混合獲得負(fù)極材料，與正極、電解液、隔膜配合組裝獲得長(zhǎng)循環(huán)的鋰離子電池，包括以下步驟：

(1)稱取適量的氟化物，溶于去離子水，制成濃度為0.1-1mol/l的溶液，調(diào)節(jié)PH到7；

(2)電化學(xué)系統(tǒng)，使用惰性材料為正極，石墨為負(fù)極，正負(fù)極面積相同，為4cm²；

(3)施加電壓水還原，產(chǎn)生羥基離子，對(duì)石墨層進(jìn)行腐蝕，氟離子與石墨形成C-F鍵；

制得的石墨烯層超聲清洗、烘干，與石墨機(jī)械混合，混合的摩爾比為石墨烯：石墨=5-30%：95-70%，待用作負(fù)極；

(4)圓柱和軟包電池制作選用三元正極材料，隔膜、電解液選用商業(yè)產(chǎn)品，設(shè)計(jì)容量為0.5-2.5Ah。

2.按權(quán)利要求1所述氟化改性石墨烯負(fù)極長(zhǎng)循環(huán)電池的制備方法，其特征在于：步驟(1)中所述的氟化物為氟化鈉、六氟磷酸鉀、氟化銨的一種。

3.按權(quán)利要求1所述氟化改性石墨烯負(fù)極長(zhǎng)循環(huán)電池的制備方法，其特征在于：步驟(2)的惰性材料為鉑和金電極的一種。

4.按權(quán)利要求1所述氟化改性石墨烯負(fù)極長(zhǎng)循環(huán)電池的制備方法，其特征在于：步驟(3)施加電壓為10mV-2V。

5.按權(quán)利要求1所述氟化改性石墨烯負(fù)極長(zhǎng)循環(huán)電池的制備方法，其特征在于：步驟(4)選擇的三元正極材料為L(zhǎng)i[Ni_1/3Co_1/3Mn_1/3]O₂和Li[Ni_0.5Co_0.2Mn_0.3]O₂的一種，電解液選擇天賜和國(guó)泰華榮常規(guī)電解液其中的一家，隔膜選擇星源和恩捷10微米規(guī)格的其中一家。

6.一種氟化改性石墨烯負(fù)極長(zhǎng)循環(huán)電池，其特征在于根據(jù)權(quán)利要求1-5任一所述方法制備得到。