[发明专利]包含真空膨化石墨烯的超级电池极板、其制备方法以及由其组装的铅酸超级电池

权利要求书

1.包含真空膨化石墨烯的超级电池极板，它由集流体和涂覆在集流体上的电极材料组成，电极材料包含电容性电极活性物质和电池性电极活性物质，其特征在于电容性电极活性物质包括真空膨化石墨烯，真空膨化石墨烯的质量占电池性电极活性物质质量的0.01％～20％。

2.根据权利要求1所述的包含真空膨化石墨烯的超级电池极板，其特征在于所述的真空膨化石墨烯的制备方法按以下步骤进行：

一、将石墨氧化成为氧化石墨；

二、将步骤一得到的氧化石墨放到真空加热炉中，先抽真空至-0.07MPa～-0.1MPa，然后以5℃/min～100℃/min的速率升温至100℃～800℃并保持1min～3h，得到真空膨化石墨烯。

3.根据权利要求1所述的包含真空膨化石墨烯的超级电池极板，其特征在于所述的真空膨化石墨烯的制备方法按以下步骤进行：

一、将石墨氧化成为氧化石墨；

二、将步骤一得到的氧化石墨放到真空加热炉中，先抽真空至-0.07MPa～-0.1MPa，然后以5℃/min～100℃/min的速率升温至100℃～800℃并保持1min～3h；

三、将经步骤二处理的氧化石墨放在气氛保护加热炉中，在惰性气体气氛中，再以1℃/min～100℃/min的速率升温至200℃～900℃并保持10min～3h，得到真空膨化石墨烯。

4.根据权利要求1、2或3所述的包含真空膨化石墨烯的超级电池极板，其特征在于包含真空膨化石墨烯的超级电池极板做为铅酸超级电池的负极，电池性电极活性物质是铅粉，化成后铅粉转化为海绵状金属铅。

5.根据权利要求4所述的包含真空膨化石墨烯的超级电池极板，其特征在于电极材料中还包含占铅粉质量0.01％～10％的碳添加剂和/或占铅粉质量0.01％～2％的析氢抑制剂和/或占铅粉质量0.01％～10％的粘结剂；

其中碳添加剂为活性炭、乙炔黑、炭黑、碳纳米管和石墨中的一种或其中几种的组合；

析氢抑制剂为氧化锌、氧化镉、氧化铟、氧化铋、氧化镓和氧化锡中的一种或其中几种的组合；

粘结剂为聚四氟乙烯、聚乙烯醇、丁苯橡胶、羧甲基纤维素钠和聚偏氟乙烯中的一种或其中几种的组合。

6.根据权利要求1、2或3所述的包含真空膨化石墨烯的超级电池极板，其特征在于包含真空膨化石墨烯的超级电池极板做为铅酸超级电池的正极，电池性电极活性物质是铅粉，化成后铅粉转化为二氧化铅。

7.根据权利要求6所述的包含真空膨化石墨烯的超级电池极板，其特征在于电极材料中还包含占铅粉质量0.01％～10％的碳添加剂和/或占铅粉质量0.01％～2％的析氧抑制剂和/或占铅粉质量0.01％～10％的粘结剂；

其中碳添加剂为活性炭、乙炔黑、炭黑、碳纳米管和石墨中的一种或其中几种的组合；

析氧抑制剂为氧化铋和氧化锑中的一种或两种的组合；

粘结剂为聚四氟乙烯、聚乙烯醇、丁苯橡胶、羧甲基纤维素钠、聚偏氟乙烯中的一种或其中几种的组合。

8.制备如权利要求1所述的包含真空膨化石墨烯的超级电池极板的方法，其特征在于包含真空膨化石墨烯的超级电池极板的制备方法按以下步骤进行：

一、分别称取超级电池极板的电极材料，其中电极材料包含电容性电极活性物质和电池性电极活性物质，电容性电极活性物质包括真空膨化石墨烯，真空膨化石墨烯的质量占电池性电极活性物质质量的0.01％～20％；

二、将步骤一称取的电极材料机械搅拌混合均匀，向其中加入占电池性电极活性物质质量5％～30％的水分，再搅拌混合均匀，得到电极膏；

三、将步骤二得到的电极膏涂覆在集流体上，再进行干燥，得到包含真空膨化石墨烯的超级电池极板。