[發(fā)明專利]硼烯和石墨烯復(fù)合氣凝膠電極片的制備方法及制備容器

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202111643769.1
• 申請(qǐng)日: 2021-12-29
• 公開（公告）號(hào): CN114512656A
• 公開（公告）日: 2022-05-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周明;俞劍文;楊名揚(yáng);張毅博;徐本燕;徐夕媚;李旭胤;陶浩楠
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 清華大學(xué)
• 主分類號(hào): H01M4/38
• 分類號(hào): H01M4/38;H01M4/139;H01M4/62;H01M10/0525;C01B35/02;C01B32/194;C01B32/19;B82Y40/00;B82Y30/00
• 代理公司: 北京路浩知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11002
• 代理人: 么立雙

1.一種硼烯和石墨烯復(fù)合氣凝膠電極片的制備方法，其特征在于，包括：

制備硼烯粉末；

利用硼烯粉末和氧化石墨烯溶液制備硼烯和石墨烯復(fù)合的氣凝膠電極片。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硼烯和石墨烯復(fù)合氣凝膠電極片的制備方法，其特征在于，所述制備硼烯粉末包括：

配制硼粉與銀納米線的混合溶液；

使混合溶液中的顆粒物質(zhì)發(fā)生相變，生成分散液；

對(duì)分散液進(jìn)行初級(jí)離心，獲取分散液的初級(jí)上清液；

對(duì)初級(jí)上清液進(jìn)行二級(jí)離心，去除初級(jí)上清液的上清液，獲取剩余固體物質(zhì)；

對(duì)剩余固體物質(zhì)進(jìn)行冷卻干燥，得出硼烯粉末。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的硼烯和石墨烯復(fù)合氣凝膠電極片的制備方法，其特征在于，所述使混合溶液中的顆粒物質(zhì)發(fā)生相變，生成分散液，包括：

利用超聲波對(duì)混合溶液進(jìn)行水浴分散；

利用共振球磨機(jī)使水浴分散后的混合溶液中的顆粒物質(zhì)發(fā)生相變，生成分散液。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的硼烯和石墨烯復(fù)合氣凝膠電極片的制備方法，其特征在于，所述共振球磨機(jī)中設(shè)置有多種尺寸的研磨介質(zhì)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硼烯和石墨烯復(fù)合氣凝膠電極片的制備方法，其特征在于，利用硼烯粉末和氧化石墨烯溶液制備硼烯和石墨烯復(fù)合的氣凝膠電極片包括：

配制硼烯、氧化石墨烯、還原劑、結(jié)構(gòu)增強(qiáng)劑的混合液；

將混合液注入到制備容器內(nèi)，將制備容器放置在高壓反應(yīng)釜中使混合液進(jìn)行水熱反應(yīng)，生成水凝膠；

對(duì)水凝膠進(jìn)行冷凍干燥；

對(duì)冷凍干燥后的水凝膠進(jìn)行退火處理，生成硼烯和石墨烯的復(fù)合氣凝膠。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的硼烯和石墨烯復(fù)合氣凝膠電極片的制備方法，其特征在于，所述混合液中的氧化石墨烯與硼烯的質(zhì)量比大于或等于1。

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的硼烯和石墨烯復(fù)合氣凝膠電極片的制備方法，其特征在于，利用硼烯粉末和氧化石墨烯溶液制備硼烯和石墨烯復(fù)合的氣凝膠電極片還包括：在將混合液注入到制備容器內(nèi)之前，在冰浴條件下利用超聲波對(duì)混合液進(jìn)行混合。

8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的硼烯和石墨烯復(fù)合氣凝膠電極片的制備方法，其特征在于，利用硼烯粉末和氧化石墨烯溶液制備硼烯和石墨烯復(fù)合的氣凝膠電極片還包括：在對(duì)水凝膠進(jìn)行冷凍干燥之前，利用透析溶劑對(duì)水凝膠進(jìn)行透析。

9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的硼烯和石墨烯復(fù)合氣凝膠電極片的制備方法，其特征在于，所述還原劑為乙二胺，所述結(jié)構(gòu)增強(qiáng)劑為硼酸鈉溶液。

10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的硼烯和石墨烯復(fù)合氣凝膠電極片的制備方法，其特征在于，所述透析溶劑為蒸餾水與乙醇的混合物。

11.一種硼烯和石墨烯復(fù)合氣凝膠電極片的制備容器，其特征在于，用于如權(quán)利要求5-10任意一項(xiàng)所述的硼烯和石墨烯復(fù)合氣凝膠電極片的制備方法，包括：

至少一個(gè)容器，用于盛裝硼烯、氧化石墨烯、還原劑、結(jié)構(gòu)增強(qiáng)劑的混合液，所述容器設(shè)置有開口；

固定架，所述容器設(shè)置在所述固定架內(nèi)，且所述固定架設(shè)置有供氣凝膠電極片移出的出口。

12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的硼烯和石墨烯復(fù)合氣凝膠電極片的制備容器，其特征在于，所述固定架包括：

第一支架，套設(shè)在所述容器外，所述第一支架與所述容器的側(cè)壁連接；

第二支架，套設(shè)在所述容器外，所述第二支架與所述容器的側(cè)壁連接，所述第一支架與所述第二支架的頂端交叉連接，且所述第一支架和所述第二支架的中心線重合；

其中，所述出口位于所述第一支架和所述第二支架之間，且所述出口所對(duì)應(yīng)的所述第一支架與所述第二支架的夾角大于或等于135度且小于180度。