锂离子电池电极的制备方法
【专利摘要】本发明涉及一种锂离子电池电极的制备方法，该方法包括以下步骤：提供一支撑体，该支撑体具有一第一表面；提供至少一石墨烯膜，该石墨烯膜设置或形成于所述支撑体的第一表面；以及，在所述石墨烯膜的表面设置一电极材料层。
【专利说明】锂离子电池电极的制备方法
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及一种锂离子电池电极。
【背景技术】
[0002]现有的锂离子电池可分为卷绕式及层叠式两类，其包括外壳体、封装于外壳体内的正极片、负极片、隔膜及电解液。该隔膜设置于正极片与负极片之间。该电解液充分浸润正极片、负极片及隔膜。所述正极片包括一正极集流体及形成于该正极集流体表面的正极材料层。所述负极片包括一负极集流体及形成于该负极集流体表面的负极材料层。
[0003]电池中的集流体是用于汇集电流的结构。集流体的功用主要是将电池活性物质产生的电流汇集起来以便形成较大的电流对外输出，因此集流体应与活性物质充分接触，并且内阻应尽可能小为佳。现有的锂离子电池的电极片中，集流体通常采用金属薄片，如铜箔、铝箔。然而，这些金属薄片一般具有较大的重量，因此，采用金属薄片作为集流体制备出的锂离子电池电极在重量一定的情况下，能量密度较小。
【发明内容】
[0004]有鉴于此，确有必要提供一种具有较大能量密度的锂离子电池电极的制备方法。
[0005]一种锂离子电池电极的制备方法，该方法包括以下步骤:提供一支撑体，该支撑体具有一第一表面；提供至少一石墨烯膜，该石墨烯膜设置或形成于所述支撑体的第一表面；以及，在所述石墨烯膜的表面设置一电极材料层。
[0006]相较于现有技术，本发明所提供的锂离子电池电极的制备方法所制备出的锂离子电池电极的集流体由石墨烯膜和支撑体组成，石墨烯膜的密度较小，因此，集流体的重量较小，同时，由于石墨烯的化学稳定性高，不易被腐蚀，因此，集流体不易被破坏，所以，使用该集流体的锂离子电池具有较高的能量密度和较长的使用寿命。
【专利附图】
【附图说明】
[0007]图1为本发明施例提供的锂离子电池电极的侧面示意图。
[0008]图2为本发明实施例提供的锂离子电池电极的制备方法的流程图。
[0009]图3为图1中的电极材料层的结构示意图。
[0010]图4为图1中的电极材料层的扫描电镜照片。
[0011]主要元件符号说明 _
【权利要求】
1.一种锂离子电池电极的制备方法，其包括以下步骤: 提供一支撑结构，该支撑结构具有一表面； 提供至少一石墨烯膜，该石墨烯膜设置于所述支撑结构的表面；以及， 在所述石墨烯膜的表面设置一电极材料层，使该石墨烯膜位于该电极材料层和支撑结构之间。
2.如权利要求1所述的锂离子电池电极的制备方法，其特征在于，所述石墨烯膜的制备方法为化学气相沉积法、机械加压法、LB法、溶液法或采用胶带从定向石墨上撕取的方法。
3.如权利要求1所述的锂离子电池电极的制备方法，其特征在于，所述石墨烯膜形成于该支撑结构的表面，具体包括以下步骤: 用氧等离子体处理所述支撑结构的表面，在支撑结构的表面形成一氧化层； 提供一块状闻定向热解石墨，将该闻定向热解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高定向热解石墨块放到所述支撑结构的表面的氧化层上； 将处理好的带有解理面的高定向热解石墨连同所述支撑结构一起置于一夹具中，然后将所述夹具放入加压装置中，并对该夹具施加压力； 释放压力，除去块状高定向热解石墨，取出所述支撑结构，在所述支撑结构的表面氧化层上形成石墨烯膜。
4.如权利要求3所述的锂离子电池电极的制备方法，其特征在于，所述压力为100牛至200牛，施压时间为5分钟至10分钟。
5.如权利要求3所述的锂离子电池电极的制备方法，其特征在于，所述石墨烯膜为单层石墨稀。
6.如权利要求1所述的锂离子电池电极的制备方法，其特征在于，所述电极材料层的制备方法包括以下步骤: 制备一碳纳米管原料； 提供所述电极活性物质及一溶剂； 将所述碳纳米管原料和电极活性物质加入所述溶剂中，并超声分散使该碳纳米管原料和电极活性物质相互混合形成一混合物；以及 将该混合物从所述溶剂中分离，干燥该混合物后，形成所述电极材料层。
7.如权利要求6所述的锂离子电池电极的制备方法，其特征在于，所述制备所述碳纳米管原料的步骤包括: 提供所述碳纳米管阵列，该碳纳米管阵列形成于一基底；以及 将所述碳纳米管阵列从基底上刮下获得所述碳纳米管原料。
8.如权利要求6所述的锂离子电池电极的制备方法，其特征在于，所述超声震荡的方式为连续超声震荡或脉冲超声震荡。
9.如权利要求1所述的锂离子电池电极的制备方法，其特征在于，所述电极材料层直接设置于石墨烯膜的表面或通过粘结剂设置于石墨烯膜的表面。
10.如权利要求1所述的锂离子电池电极的制备方法，其特征在于，所述电极材料层的制备方法为涂覆含有电极活性物质、导电剂和粘结剂的浆料于石墨烯膜的表面。
【文档编号】H01M4/139GK103545485SQ201210242386
【公开日】2014年1月29日 申请日期:2012年7月13日 优先权日:2012年7月13日
【发明者】王佳平, 姜开利, 范守善 申请人:清华大学, 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司