一种石墨烯电池负极的制备方法与流程

文档序号:11926101阅读:523来源:国知局

技术领域

本发明涉及电池负极领域,尤其涉及一种石墨烯电池负极的制备方法。



背景技术:

石墨烯狭义上指单层石墨,厚度为0.335nm,仅有一层碳原子,但实际上10层以内的石墨结构也可称作石墨烯。而10层以上的则被称为石墨薄膜。石墨烯的每个碳原子均为sp2杂化,并贡献剩余一个杂化,并贡献剩余一个p轨道电子形成π键,π电子可以自由移动,赋予石墨烯优异的导性。由于原间作用力非常强,在常温下,即使周围碳原子发生碰撞,石墨烯中的电子受到的干扰也很小。在传输时不易发生散射,约为硅中电子迁移率的140倍。其电导率可达106s/m,是常温下导电性最佳的材料。

氧化石墨烯一般由石墨经强酸氧化而得,可视为一种非传统型态的软性材料,具有聚合物、胶体、薄膜,以及两性分子的特性。利用高能射线照射还原氧化石墨烯的方式性质稳定、质量好的石墨烯,可应用到各种电子元器件。



技术实现要素:

本发明的提出一种操作简单、产量好、效益高的石墨烯电池负极的制备方法。本发明制备的石墨烯电池负极导电性能好、高温稳定性强。

本发明提出一种石墨烯电池负极的制备方法,包括以下步骤:

在经去离子水清洗过的铜箔上涂覆氧化石墨烯水溶液,干燥得到氧化石墨烯薄膜;

采用高能射线进行照射,使氧化石墨烯还原成石墨烯;

清洗残留的氧化石墨烯,干燥得到石墨烯电池负极。

优选的,所述高能射线包括激光、X射线、粒子束。

优选的,所述氧化石墨烯水溶液的浓度为1-10mg/mL。

优选的,所述涂覆操作为喷涂、印刷或炫涂。

优选的,所述清洗操作是指用极性溶剂或有机溶剂清洗残留的氧化石墨烯。

优选的,所述极性溶剂为去离子水、乙醇、乙二醇、二甲基甲酰胺、四氢呋喃、N-甲基吡咯烷酮或月桂醇聚醚硫酸酯钠中的一种。

本发明的有益效果为:本发明提出的石墨烯电池负极的制备方法,采用高能射线还原氧化石墨烯,生产条件易控制,工艺简单、产量好、效益高,避免有毒还原剂的使用,环保。制备的石墨烯电池负极导电性能好、高温稳定性强。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明做进一步描述。

实施例一:

一种石墨烯电池负极的制备方法,包括以下步骤:

在经去离子水清洗过的铜箔上喷涂氧化石墨烯水溶液,干燥得到氧化石墨烯薄膜;

采用激光进行照射,使氧化石墨烯还原成石墨烯;

用去离子水清洗残留的氧化石墨烯,干燥得到石墨烯电池负极。

实施例二:

一种石墨烯电池负极的制备方法,包括以下步骤:

在经去离子水清洗过的铜箔上印刷氧化石墨烯水溶液,干燥得到氧化石墨烯薄膜;

采用X射线进行照射,使氧化石墨烯还原成石墨烯;

用二甲基甲酰胺清洗残留的氧化石墨烯,干燥得到石墨烯电池负极。

实施例三:

一种石墨烯电池负极的制备方法,包括以下步骤:

在经去离子水清洗过的铜箔上旋涂氧化石墨烯水溶液,干燥得到氧化石墨烯薄膜;

采用粒子束进行照射,使氧化石墨烯还原成石墨烯;

用N-甲基吡咯烷酮清洗残留的氧化石墨烯,干燥得到石墨烯电池负极。

上述优选实施方式应视为本申请方案实施方式的举例说明,凡与本申请方案雷同、近似或以此为基础作出的技术推演、替换、改进等,均应视为本专利的保护范围。

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