集流体制备方法
【专利摘要】本发明涉及一种集流体制备方法，其包括：提供一表面具有一石墨烯膜的基底及一塑料支撑膜；层叠所述具有石墨烯膜的基底和所述塑料支撑膜，其中所述石墨烯膜和所述塑料支撑膜接触设置；复合所述石墨烯膜和所述塑料支撑膜，以形成一基底-石墨烯-塑料支撑膜复合结构；以及去除所述基底。
【专利说明】集流体制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种集流体制备方法。
【背景技术】
[0002]集流体是电化学电池的一个重要组成部分。在电化学电池中，集流体表面通常承载电极活性材料并接触电解液，能为电化学反应提供电子通道，以加快电子转移，并将电子传输到外电路形成电流。因此，集流体的性能与电化学电池的性能密切相关。
[0003]现有的集流体通常由导电金属箔片构成，如铜箔及铝箔等。然而，这些金属箔片一般具有较大的重量，从而使电化学电池的能量密度较小；同时，由于金属材料易被腐蚀，进一步影响了电化学电池的使用寿命。
【发明内容】
[0004]有鉴于此，确有必要提供一种具有较小重量且抗腐蚀的集流体的制备方法。
[0005]一种集流体制备方法，其包括以下步骤:提供一表面有一石墨烯膜的基底及一塑料支撑膜；层叠并复合所述有石墨烯膜的基底和所述塑料支撑膜，以形成一基底-石墨烯-塑料支撑膜复合结构，其中所述石墨烯膜和所述塑料支撑膜接触设置；以及去除所述基底。
[0006]与现有技术相比较，通过上述方法制备的集流体中，由于塑料支撑膜和石墨烯膜均具有较小的密度和优异的抗腐蚀性，从而可降低整个电化学电池的重量及使用寿命；所述石墨烯膜具有很好的导电性，且直接与所述电极材料层接触，从而可降低所述电极材料层与该集流体之间的接触电阻；上述制备方法简单，且通过该制备方法可将一完整的、连续的石墨烯片形成于所述塑料支撑膜的表面，从而可更好地发挥石墨烯的导电性。
【专利附图】
【附图说明】
[0007]图1为本发明实施例提供的集流体中石墨烯膜覆盖于塑料支撑膜的结构示意图。
[0008]图2为本发明实施例提供的集流体中石墨烯膜覆盖于塑料支撑膜的扫描电镜照片。
[0009]图3为本发明实施例提供的包括极耳的集流体的俯视图。
[0010]图4为本发明实施例提供的包括极耳的集流体的侧视图。
[0011]图5为本发明实施例提供的用石墨烯转移法将所述石墨烯膜覆盖于所述塑料支撑膜的过程示意图。
[0012]图6为本发明实施例提供的电化学电池电极的结构示意图。
[0013]图7为本发明【具体实施方式】提供的锂离子电池充放电测试曲线图。
[0014]图8为本发明【具体实施方式】提供的锂离子电池充放电循环测试曲线图。
[0015]主要元件符号说明
电化学电池电极丨10_
【权利要求】
1.一种集流体制备方法，其包括以下步骤: 提供一表面具有一石墨烯膜的基底及一塑料支撑膜； 层叠所述具有石墨烯膜的基底和所述塑料支撑膜，其中所述石墨烯膜和所述塑料支撑膜接触设置； 复合所述石墨烯膜和所述塑料支撑膜，以形成一基底-石墨烯-塑料支撑膜复合结构；以及 去除所述基底。
2.如权利要求1所述的集流体制备方法，其特征在于，所述石墨烯膜采用化学气相沉积法、机械加压法或采用胶带从石墨上撕取的方法制备。
3.如权利要求2所述的集流体制备方法，其特征在于，所述机械加压法包括以下步骤: 提供一块状石墨，将该块状石墨切出平整表面并出现干净的解理面，将得到的带解理面的块状石墨放到所述基底的表面上，其中，所述块状石墨的平整表面与所述基底接触； 向所述块状石墨施加一定压力，并保持该压力一段时间后，释放所述压力 '及 从所述基底上取下所述块状石墨，从而在所述基底上形成所述石墨烯膜。
4.如权利要求3所述的集流体制备方法，其特征在于，所述压力为98牛顿至196牛顿，所述压力的保持时间为5分钟至10分钟。
5.如权利要求3所述的集流体制备方法，其特征在于，所述基底的材料为二氧化硅。
6.如权利要求1所述的集流体制备方法，其特征在于，所述复合石墨烯膜和塑料支撑膜的方法为:通过一机械压力压合所述层叠设置的具有石墨烯膜的基底和所述塑料支撑膜。
7.如权利要求6所述的集流体制备方法，其特征在于，所述石墨烯膜和所述塑料支撑膜通过分子间作用力紧密结合。
8.如权利要求1所述的集流体制备方法，其特征在于，所述复合石墨烯膜和塑料支撑膜的方法为:将所述塑料支撑膜直接粘结于所述石墨烯膜。
9.如权利要求1所述的集流体制备方法，其特征在于，所述去除所述基底的方法为溶液腐蚀法或刻蚀法。
10.如权利要求1所述的集流体制备方法，其特征在于，所述石墨烯膜为一完整的、连续的石墨稀片。
11.如权利要求1所述的集流体制备方法，其特征在于，所述塑料支撑膜为片状膜、网状膜或多孔状膜。
12.如权利要求1所述的集流体制备方法，其特征在于，所述塑料支撑膜的材料为聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯或丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚合物。
13.如权利要求1所述的集流体制备方法，其特征在于，所述塑料支撑膜的厚度为I微米至200微米。
14.一种集流体制备方法，其包括以下步骤: 提供一表面具有一石墨烯膜的基底及一塑料支撑膜； 将所述石墨烯膜从基底转移至所述塑料支撑膜的表面形成一石墨烯-塑料支撑膜复合结构。
【文档编号】H01M4/66GK103427086SQ201210153299
【公开日】2013年12月4日 申请日期:2012年5月17日 优先权日:2012年5月17日
【发明者】何向明, 王莉, 李建军, 高剑, 郭建伟 申请人:清华大学, 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司