[发明专利]一种无枝晶锂金属-石墨烯纸复合负极的制备方法

权利要求书

1.一种无枝晶锂金属-石墨烯纸复合负极的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)准备一定量的石墨烯水溶液，超声分散后，通过真空抽滤方式除去水分，在真空抽滤过程中，加入适量无水乙醇，水分除去后，加热干燥，将石墨烯堆聚物与滤膜分离，得到疏松多孔的石墨烯纸骨架；

(2)以石墨烯纸骨架为正极，纯锂片为负极，以负极壳-锂片-隔膜-石墨烯纸-弹簧片-不锈钢垫片-正极壳的顺序组装扣式电池式电沉积设备，通过电化学沉积的方式复合锂金属与石墨烯纸骨架。

2.根据权利要求1所述的一种无枝晶锂金属-石墨烯纸复合负极的制备方法，其特征在于：在步骤(1)中，所用的石墨烯水溶液浓度为0.05-0.2mg/mL，所用石墨烯溶液体积为100-500mL；在步骤(1)中，超声的液体温度为10-30℃，超声的时间为10-40min。

3.根据权利要求1所述的一种无枝晶锂金属-石墨烯纸复合负极的制备方法，其特征在于：在步骤(1)中，真空抽滤所用滤膜为阳极氧化铝模板(AAO),直径为47-55mm，孔径为50-200nm。

4.根据权利要求1所述的一种无枝晶锂金属-石墨烯纸复合负极的制备方法，其特征在于：在步骤(1)中，抽滤开始前，在抽滤容器中加入20-100mL无水乙醇，当容器中剩余溶液量为4/5，3/5，2/5，1/5时，分别加入2-5mL无水乙醇。

5.根据权利要求1所述的一种无枝晶锂金属-石墨烯纸复合负极的制备方法，其特征在于：在步骤(1)中，加热干燥温度为40-80℃，时间为1-4h。

6.根据权利要求1所述的一种无枝晶锂金属-石墨烯纸复合负极的制备方法，其特征在于：在步骤(2)中，锂片，隔膜，石墨烯纸的直径相同，均为12-16mm。

7.根据权利要求1所述的一种无枝晶锂金属-石墨烯纸复合负极的制备方法，其特征在于：在步骤(2)中，锂片厚度为50-500μm。

8.根据权利要求1所述的一种无枝晶锂金属-石墨烯纸复合负极的制备方法，其特征在于：在步骤(2)中，用玻璃纤维膜作为隔膜。

9.根据权利要求1所述的一种无枝晶锂金属-石墨烯纸复合负极的制备方法，其特征在于：在步骤(2)中，注入电沉积设备中电解液为1mol/L的LiPF₆的EC/DMC(1:1)溶液50-100μL。

10.根据权利要求1所述的一种无枝晶锂金属-石墨烯纸复合负极的制备方法，其特征在于：在步骤(2)中，电沉积过程为恒流放电过程，电流密度为0.5-2mA/cm²，沉积时间为2-8h。