[發(fā)明專利]旋轉(zhuǎn)磁場排列的石墨烯鋰離子電池負(fù)極復(fù)合材料及其制備方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202210999320.7
• 申請日: 2022-08-19
• 公開（公告）號: CN115312724A
• 公開（公告）日: 2022-11-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 閆宏震;林峰;王志明;劉來琛;秦成真;汪喬臻;鐘宏
• 申請（專利權(quán)）人: 電子科技大學(xué)
• 主分類號: H01M4/36
• 分類號: H01M4/36;H01M4/587;H01M4/62;H01M10/0525
• 代理公司: 成都華復(fù)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 51298
• 代理人: 余鵬

1.一種旋轉(zhuǎn)磁場排列的石墨烯鋰離子電池負(fù)極復(fù)合材料制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1：將石墨烯、高分子材料加入到分散劑中，得到混合分散溶液，然后利用超聲將所述混合分散溶液分散均勻；

S2：將導(dǎo)電添加劑加入所述混合分散溶液，用磁力攪拌器在100至120攝氏度和轉(zhuǎn)速900r/s至1200r/s的條件下，將所述導(dǎo)電添加劑均勻分散并附著在石墨烯上，得到復(fù)合材料分散液；

S3：將所述復(fù)合材料分散液加入基板模具中，將溶劑蒸發(fā)50％至70％后，在旋轉(zhuǎn)磁場下恒溫干燥，待所述溶劑完全蒸發(fā)后，固化得到石墨烯垂直于所述基板模具定向排列的石墨烯鋰離子電池負(fù)極復(fù)合材料。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的旋轉(zhuǎn)磁場排列的石墨烯鋰離子電池負(fù)極復(fù)合材料制備方法，其特征在于，所述旋轉(zhuǎn)磁場由電機(jī)和磁鐵產(chǎn)生；所述磁鐵固定在所述電機(jī)的轉(zhuǎn)軸上，在電機(jī)的旋轉(zhuǎn)下帶動磁場旋轉(zhuǎn)形成旋轉(zhuǎn)磁場。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的石墨烯鋰離子電池負(fù)極復(fù)合材料制備方法，其特征在于，所述電機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度不低于150r/min。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的石墨烯鋰離子電池負(fù)極復(fù)合材料制備方法，其特征在于，所述旋轉(zhuǎn)磁場的強(qiáng)度不小于0.2特斯拉。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的石墨烯鋰離子電池負(fù)極復(fù)合材料制備方法，其特征在于，所述磁鐵是汝鐵硼磁鐵。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的石墨烯鋰離子電池負(fù)極復(fù)合材料制備方法，其特征在于，所述分散劑為N-甲基吡咯烷酮和N,N-二甲基甲酰胺的至少一種。

7.一種旋轉(zhuǎn)磁場排列的石墨烯鋰離子電池負(fù)極復(fù)合材料，其特征在于，基于權(quán)利要求1至6任一項所述的旋轉(zhuǎn)磁場排列的石墨烯鋰離子電池負(fù)極復(fù)合材料制備方法所制得，包括：石墨烯、高分子材料和導(dǎo)電添加劑；所述石墨烯占所述復(fù)合材料質(zhì)量分?jǐn)?shù)的50％至95％，并在旋轉(zhuǎn)磁場的作用下垂直于基板模具有序排列。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的旋轉(zhuǎn)磁場排列的石墨烯鋰離子電池負(fù)極復(fù)合材料，其特征在于，所述石墨烯的層數(shù)為1至20層。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的旋轉(zhuǎn)磁場排列的石墨烯鋰離子電池負(fù)極復(fù)合材料，其特征在于，所述高分子材料為聚偏氟乙烯，所述的高分子材料的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為所述旋轉(zhuǎn)磁場排列的石墨烯鋰離子電池負(fù)極復(fù)合材料的5％以上；所述導(dǎo)電添加劑為導(dǎo)電炭、導(dǎo)電磷或碳納米管的一種或多種，為所述旋轉(zhuǎn)磁場排列的石墨烯鋰離子電池負(fù)極復(fù)合材料質(zhì)量分?jǐn)?shù)的0％-15％。

10.一種鋰離子電池，所述鋰離子電池包含：負(fù)極、正極和電解液，所述正極為鈷酸鋰、鎳酸鋰、鎳鈷錳三元材料、鎳鈷鋁酸鋰和富鋰錳基材料的一種或多種，其特征在于，所述負(fù)極由權(quán)利要求7至9任一項所述的旋轉(zhuǎn)磁場排列的石墨烯鋰離子電池負(fù)極復(fù)合材料所構(gòu)成。