[发明专利]一种用于锂硫电池体系的石墨烯电极结构

权利要求书

1.一种用于锂硫电池体系阴极的石墨烯电极结构，所述电极结构包括集流体和集流体上至少两层电极组合物，其特征在于：按照从靠近集流体方向的电极内层向靠近电极表面的电极外层方向，所用石墨烯材料的片径尺寸梯度减小；所述电极内层所用石墨烯材料的片径尺寸为10～500微米，电极外层所用石墨烯材料的片径尺寸为0.5～10微米。

2.如权利要求1所述的石墨烯电极结构，其特征在于所述电极组合物包括石墨烯材料、电化学活性材料以及粘结剂材料组成，以双层或多层涂布的方式置于所述集流体上。

3.如权利要求1所述的石墨烯电极结构，其特征在于所述石墨烯材料是单层、双层或多层石墨烯。

4.如权利要求1所述的石墨烯电极结构，其特征在于所述电极内层所用石墨烯材料的片径尺寸为50～300微米。

5.如权利要求1所述的石墨烯电极结构，其特征在于所述电极外层所用石墨烯材料的片径尺寸为0.5～3微米。

6.如权利要求2所述的石墨烯电极结构，其特征在于所述电化学活性材料为硫、硫化锂、基于硫的有机化合物或硫的无机复合物。

7.如权利要求2所述的石墨烯电极结构，其特征在于所述粘结剂材料包含聚环氧乙烷、聚环氧丙烷、聚偏氟乙烯、聚丙烯腈、羧甲基纤维素钠、聚硅氧烷、聚酰亚胺、以及上述粘结剂材料的混合物及衍生物。

8.如权利要求2所述的石墨烯电极结构，其特征在于所述电极组合物中石墨烯材料的质量分数为5～30％；电化学活性材料的质量分数为50～90％；粘结剂材料的质量分数为5～30％。

9.一种用于制作如权利要求1-8之一所述石墨烯电极结构的方法，其特征在于所述方法包括以下步骤：

(1)、提供集流体；

(2)、在所述集流体上涂覆电极组合物，以获得涂层，其中的石墨烯材料的片径尺寸为50～300微米，在所述涂层上使用电极组合物进行二次或多次涂布或喷涂，其中的石墨烯材料的片径尺寸为0.5～3微米，以获得双层或多层涂层；

(3)、对所获得涂层进行后处理，得到石墨烯电极结构。

10.如权利要求3所述的石墨烯电极结构，其特征在于所述石墨烯材料是单层。

11.如权利要求7所述的石墨烯电极结构，其特征在于所述粘结剂材料为聚环氧乙烷、聚偏氟乙烯、羧甲基纤维素钠。

12.如权利要求8所述的石墨烯电极结构，其特征在于所述电极组合物中石墨烯材料的质量分数为10～20％；电化学活性材料的质量分数为60～85％；粘结剂材料的质量分数为5～15％。