[發明專利]基于表面電沉積金屬/石墨烯復合層的鋰離子電池優化方法

有效

• 申請號: 202011492162.3
• 申請日: 2020-12-17
• 公開（公告）號: CN112599717B
• 公開（公告）日: 2021-11-26
• 發明（設計）人: 沈文卓;郭守武;丁浩原;鐘民;張佳利
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: H01M4/04
• 分類號: H01M4/04;H01M4/133;H01M4/1393;H01M4/36;H01M10/0525
• 代理公司: 上海交達專利事務所 31201
• 代理人: 王毓理;王錫麟

1.一種基于表面電沉積金屬/石墨烯復合層的鋰離子電池優化方法，其特征在于，以人造石墨粉末表面電沉積金屬/石墨烯復合層制作鋰離子電池的負極；

所述的人造石墨粉末表面電沉積金屬/石墨烯復合層，將單層氧化石墨烯分散液與人造石墨粉分散液混合，以金屬鹽溶液作為電鍍液經過電沉積，再將表面電沉積金屬/石墨烯復合層的人造石墨粉末從反應得到的混合液中提取得到；

所述的電沉積，采用在電鍍裝置中，以不銹鋼作為陽極，以裝有混合后的單層氧化石墨烯分散液與人造石墨粉分散液的不銹鋼筒作為陰極，金屬鹽溶液為電鍍液，在攪拌環境下在陽極和陰極之間施加電壓1 V～5 V；電沉積處理時間為：30 s～60 min；

所述的氧化石墨烯分散液中的氧化石墨烯與人造石墨粉分散液中的人造石墨粉末的質量比為1:20～1:2000。

2.根據權利要求1所述的基于表面電沉積金屬/石墨烯復合層的鋰離子電池優化方法，其特征是，所述的人造石墨粉末的粒徑包括：D₁₀：6～8 μm、D₅₀: 15～18 μm以及D₉₀:50～60μm。

3.根據權利要求1所述的基于表面電沉積金屬/石墨烯復合層的鋰離子電池優化方法，其特征是，所述的電鍍液，采用硫酸鎂、硫酸銅、硫酸鎳、硫酸錫、氯化鎂、氯化銅、氯化鎳或氯化錫溶液。

4.根據權利要求1所述的基于表面電沉積金屬/石墨烯復合層的鋰離子電池優化方法，其特征是，所述的提取，采用抽濾、干燥處理。

5.根據權利要求1所述的基于表面電沉積金屬/石墨烯復合層的鋰離子電池優化方法，其特征是，所述的鋰離子電池的負極，以N-甲基吡咯烷酮(NMP)為溶劑，將所述的表面電沉積金屬/石墨烯復合層的人造石墨粉末、導電炭黑和聚偏氟乙烯(PVDF)混合后加入作為溶劑的N-甲基吡咯烷酮(NMP)，攪拌均勻成泥漿狀涂覆于銅箔表面并干燥后制成。

6.根據權利要求5所述的基于表面電沉積金屬/石墨烯復合層的鋰離子電池優化方法，其特征是，所述的表面電沉積金屬/石墨烯復合層的人造石墨粉末、導電炭黑和聚偏氟乙烯的質量比為8:1:1。

7.根據權利要求1所述的基于表面電沉積金屬/石墨烯復合層的鋰離子電池優化方法，其特征是，所述的鋰離子電池，其對電極采用金屬鋰，隔膜采用微孔聚丙烯膜，電解液采用相同濃度的六氟磷酸鋰/碳酸乙烯酯、碳酸二乙酯、碳酸甲基乙基酯以體積比為1:1:1混合。