[发明专利]一种氟化改性石墨烯负极长循环电池的制备方法及其产品

权利要求书

1.一种氟化改性石墨烯负极长循环电池的制备方法，包括一步法合成含氟改性石墨烯材料，其特征在于，利用电化学腐蚀方法，在施加外部电压后，产生碱性的氢氧根离子和氧气作为剥离的外力，通过溶液中氟离子浓度控制在体系中C-F键的数量，将沉淀物清洗和干燥可获得高纯度石墨烯粉体；再加入石墨按一定比例混合获得负极材料，与正极、电解液、隔膜配合组装获得长循环的锂离子电池，包括以下步骤：

(1)称取适量的氟化物，溶于去离子水，制成浓度为0.1-1mol/l的溶液，调节PH到7；

(2)电化学系统，使用惰性材料为正极，石墨为负极，正负极面积相同，为4cm²；

(3)施加电压水还原，产生羟基离子，对石墨层进行腐蚀，氟离子与石墨形成C-F键；

制得的石墨烯层超声清洗、烘干，与石墨机械混合，混合的摩尔比为石墨烯：石墨=5-30%：95-70%，待用作负极；

(4)圆柱和软包电池制作选用三元正极材料，隔膜、电解液选用商业产品，设计容量为0.5-2.5Ah。

2.按权利要求1所述氟化改性石墨烯负极长循环电池的制备方法，其特征在于：步骤(1)中所述的氟化物为氟化钠、六氟磷酸钾、氟化铵的一种。

3.按权利要求1所述氟化改性石墨烯负极长循环电池的制备方法，其特征在于：步骤(2)的惰性材料为铂和金电极的一种。

4.按权利要求1所述氟化改性石墨烯负极长循环电池的制备方法，其特征在于：步骤(3)施加电压为10mV-2V。

5.按权利要求1所述氟化改性石墨烯负极长循环电池的制备方法，其特征在于：步骤(4)选择的三元正极材料为Li[Ni_1/3Co_1/3Mn_1/3]O₂和Li[Ni_0.5Co_0.2Mn_0.3]O₂的一种，电解液选择天赐和国泰华荣常规电解液其中的一家，隔膜选择星源和恩捷10微米规格的其中一家。

6.一种氟化改性石墨烯负极长循环电池，其特征在于根据权利要求1-5任一所述方法制备得到。