[发明专利]一种石墨烯锂离子电池柔性正极薄膜及其制备方法

说明书

本发明提供一种石墨烯锂离子电池柔性正极薄膜及其制备方法，其重量组成为：活性材料50‑98份；导电剂1‑40份；分散剂0.1‑0.5份；粘结剂0.1‑10份，其步骤为：将粘结剂缓慢溶解在去离子水中，溶解后加入活性材料、导电剂、分散剂，球磨得到混合物料，将混合物料均匀地涂覆在聚四氟乙烯板表面，形成薄膜，将涂有薄膜的聚四氟乙烯板置于烘箱中，烘干后得到的石墨烯锂离子电池柔性正极薄膜。本发明以聚氧化乙烯为粘结剂，提高了锂电池的寿命和安全性，避免使用金属材料作为集流体，同时解决了锂电池正极柔性差，柔韧度不足的技术问题，制得的柔性正极薄膜韧性好、强度大、低污染，可以扭曲，折叠，变形而不影响电池充放电性能。

技术领域

本发明涉及柔性锂离子电池技术领域，尤其涉及一种石墨烯锂离子电池柔性正极薄膜及其制备方法。

背景技术

柔性电池，顾名思义就是可以反复弯曲使用的电池。可穿戴智能设备是未来科学与社会进步的重要标志之一，是国家的重大战略需求，而其长久的续航能力则依赖于高性能的柔性储能电池，因此，高性能的柔性电池亟待开发。当前使用的柔性电池主要采用金属材料制备集流体，然而，金属集流体降低了极片的柔性，使得锂电池正极柔韧度不足，同时使得电池的容量密度下降，另外，因电极材料对于金属材料的粘结性不理想，导致高倍率充放电时正极材料易剥落，进而影响了电池的充放电性能。

发明内容

本发明旨在解决现有技术的不足，而提供一种石墨烯锂离子电池柔性正极薄膜及其制备方法。

本发明为实现上述目的，采用以下技术方案：

一种石墨烯锂离子电池柔性正极薄膜，其特征在于，其原料重量份数组成如下：

作为优选，其原料重量份数组成如下：

作为优选，所述活性材料为磷酸铁锂。

作为优选，所述导电剂为石墨烯，所述石墨烯为CVD法制备的平均粒径为5μm的石墨烯。

作为优选，所述分散剂为聚乙烯吡咯烷酮。

作为优选，所述粘结剂为聚氧化乙烯，所述聚氧化乙烯的平均分子量为100000-600000。

本发明的一种石墨烯锂离子电池柔性正极薄膜的制备方法，其特征在于，其步骤为：

将粘结剂缓慢溶解在去离子水中，加热至50℃，待粘结剂溶解后加入活性材料、导电剂、分散剂，球磨得到混合物料，将混合物料均匀地涂覆在聚四氟乙烯板表面，形成薄膜，将涂有薄膜的聚四氟乙烯板置于烘箱中，在适合的温度下进行烘干，烘干后得到的石墨烯锂离子电池柔性正极薄膜。

作为优选，所述烘箱的烘干温度为50-60℃，烘干时间为5-10h。

作为优选，所述去离子水和所述粘结剂的重量比为1:0.01-1:0.1。

本发明的有益效果是：本发明提供一种石墨烯锂离子电池柔性正极薄膜，以聚氧化乙烯为粘结剂，避免了正极材料脱落现象的发生，提高了锂电池的寿命和安全性，加入活性正极材料和导电剂、分散剂，避免使用金属材料作为集流体，减轻了电池重量，提高了电池容量密度，同时解决了锂电池正极柔性差，柔韧度不足的技术问题，加大了柔性锂电池的使用范围，导电剂使用CVD法制备的平均粒径为5μm的石墨烯，配合磷酸铁锂活性材料，构成导电网络，更好的发挥石墨烯优异的导电性能，提高了锂电池的电化学性能，采用烘干法加工工艺制备石墨烯锂离子电柔性正极薄膜，使用去离子水作为溶剂，降低生产过程中的污染，更加环保，制得的柔性正极薄膜韧性好、强度大、低污染，可以扭曲，折叠，变形而不影响电池充放电性能。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步说明：