一种锂离子电池石墨烯复合电极材料的制备方法与流程

文档序号:12129986阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种锂离子电池石墨烯复合电极材料的制备方法,其特征在于包括以下步骤:

(1)混合原料制备:以大尺寸天然鳞片石墨为原料,采用化学氧化法制备氧化石墨烯分散液,同时将需要被复合的活性物质在水中进行分散;

(2)表面活性剂添加:将氧化石墨烯分散液及被复合活性物质的分散液进行混合,然后添加阴离子表面活性剂水溶液,辅助超声使三者混合均匀;

(3)复合材料的干燥及还原:将三者的混合液加热到60℃,在液氮中迅速冷却,以制备氧化石墨烯卷状包裹结构,待溶液完全结冰后,采用原位冷冻干燥的方法将其进行干燥;将干燥后的复合材料在惰性气体中采用加热或添加化学还原剂的方式进行还原,最终得到用于锂离子电池的石墨烯基复合电极材料。

2.根据权利要求1所述的一种锂离子电池石墨烯复合电极材料的制备方法,其特征在于:所述天然鳞片石墨的尺寸>100μm,所述步骤(1)中化学氧化法为采用改性Hummers法对石墨进行氧化,制备的氧化石墨烯分散液的浓度为0.5~7mg/ml,所述被复合活性物质为浓度为0.5~5mg/ml的水分散液。

3.根据权利要求2所述的一种锂离子电池石墨烯复合电极材料的制备方法,其特征在于:所述被复合活性物质为有容量的金属氧化物或锂离子电池的正极材料。

4.根据权利要求3所述的一种锂离子电池石墨烯复合电极材料的制备方法,其特征在于:所述阴离子表面活性剂为柠檬酸钠或十二烷基磺酸钠,所述阴离子表面活性剂水溶液浓度为0.05~5mg/ml。

5.根据权利要求1所述的一种锂离子电池石墨烯复合电极材料的制备方法,其特征在于:所述步骤(2)中所述氧化石墨烯分散液、所述被复合活性物质的分散液和所述阴离子表面活性剂水溶液的体积比为(1~2):(1~2):(0.1~0.2)。

6.根据权利要求1所述的一种锂离子电池石墨烯复合电极材料的制备方法,其特征在于:所述步骤(3)中所述加热的温度为300℃~800℃,所述化学还原剂为水合肼溶液或水合肼蒸汽,化学还原的时间为8~16h。

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