[发明专利]一种含次层石墨烯的正极浆料及其制备方法在审
申请号: | 201810555882.6 | 申请日: | 2018-06-01 |
公开(公告)号: | CN108520961A | 公开(公告)日: | 2018-09-11 |
发明(设计)人: | 黄进德 | 申请(专利权)人: | 江苏芯界新能源科技有限公司 |
主分类号: | H01M4/62 | 分类号: | H01M4/62;H01M10/613;H01M10/653;H01M10/654 |
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地址: | 226600 江苏省南*** | 国省代码: | 江苏;32 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 石墨烯 次层 多层片状 金刚石 主料 制备 导热性 电池 正极 大电流放电 有效减少 正极浆料 溶剂 两层 添加剂 能耗 发电 | ||
1.一种含次层石墨烯的正极浆料,其特征在于:包括主料、溶剂和添加剂,所述主料为磷酸铁锂或三元,所述溶剂为NMP,所述添加剂包括PVDF、SP和次层石墨烯;
各组分的重量百分含量如下:所述主料为56-59%、所述NMP为21-24%、所述PVDF为2-3.5%、所述SP为15-17%和所述次层石墨烯为0.7-1.2%;
所述次层石墨烯由多层片状石墨烯和金刚石组成,所述金刚石位于多层片状石墨烯的相邻的两层之间,所述金刚石与所述的多层片状石墨烯的碳原子一一对应;
所述多层片状石墨烯与所述金刚石的重量比为18-19:1;
所述多层片状石墨烯为3-5层片状石墨烯,所述多层片状石墨烯的每层的厚度为0.2-0.5nm;所述多层片状石墨烯的相邻两层的层间距为0.2-0.4nm;
所述金刚石为球状碳,且所述球状碳的粒径为0.7-1.6nm。
2.根据权利要求1所述的含次层石墨烯的正极浆料,其特征在于:
所述多层片状石墨烯与所述金刚石的重量比为18.5:1;
所述多层片状石墨烯的层数为5层,所述多层片状石墨烯的每层的厚度为0.5nm;所述多层片状石墨烯的相邻两层的层间距为0.3nm;
所述金刚石为球状碳,且所述球状碳的粒径为0.9nm。
3.一种根据权利要求1所述的含次层石墨烯的正极浆料的制备方法,其特征在于:按照下述步骤进行:
步骤a、将NMP、PVDF、SP、KS-6和多层石墨烯, 按所述NMP为21-24%、所述PVDF为2-3.5%、所述SP为15-17%和所述次层石墨烯为0.7-1.2%比例加入到搅拌桶中,抽真空至-0.08~-0.09MPa,保持真空的情况下搅拌3.5-4.5h,使其完全充分溶解,即得所述添加剂;
步骤b、在步骤a加入56-59%磷酸铁锂或三元,NMP,PVDF、SP、KS-6和多层石墨烯,抽真空至-0.08~-0.09MPa,保持真空的情况下搅拌2-4h,至粘稠度达到8000~12000Mpa·s,即得所述正极浆料。
4.根据权利要求1所述的含次层石墨烯的正极浆料,其特征在于:所述次层石墨烯的制备方法按照如下步骤进行:
步骤一、采用化学沉积法制备多层片状石墨烯:用阴极射线在二氧化硅基体表面沉积一层镍金属层,所述镍金属层的厚度为200-400nm;
步骤二、在温度950-1150℃的管式炉中通入甲烷、氢气和氨气组成的混合气以及普通石墨粉,并在100ms内冷却到室温,得到多层片状石墨烯,此处所述多层片状石墨烯的层数为3-12层;
步骤三、在十万级以上洁净度环境下,通过电子显微镜观测后用分子刀剥离,筛选出3-5层片状石墨烯;
步骤四、将步骤三筛选出的3-5层片状石墨烯与金刚石按比例混合,抽真空至100-200MPa,温度控制在600-800℃搅拌36h,即得成品。
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