[发明专利]氧化铁-石墨烯复合柔性电极及其制备方法和锂电池有效
申请号: | 202111515698.7 | 申请日: | 2021-12-13 |
公开(公告)号: | CN114242951B | 公开(公告)日: | 2022-08-23 |
发明(设计)人: | 谢迎春;赵仕杰;马扬洲;殷硕;黄仁忠;邓畅光;王昊 | 申请(专利权)人: | 广东省科学院新材料研究所 |
主分类号: | H01M4/139 | 分类号: | H01M4/139;H01M4/36;H01M4/52;H01M4/62;H01M4/66;H01M10/0525;C23C4/129;C23C4/04;C23C4/14;C23C4/02 |
代理公司: | 北京超凡宏宇专利代理事务所(特殊普通合伙) 11463 | 代理人: | 宋南 |
地址: | 510000 广*** | 国省代码: | 广东;44 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 氧化铁 石墨 复合 柔性 电极 及其 制备 方法 锂电池 | ||
1.一种氧化铁-石墨烯复合柔性电极的制备方法,其特征在于,包括:
利用磁辅助超音速火焰喷涂技术将氧化铁-石墨烯复合粉末喷涂到铜基体表面,得到氧化铁-石墨烯复合涂层电极片;
所述磁辅助超音速火焰喷涂技术是以超音速火焰喷枪对钕铁硼永磁体表面的铜基体进行喷涂;
所述钕铁硼永磁体的剩磁Br= 1.2~1.5 T,矫顽力Hc= 870~1000 kA/m;
所述超音速火焰喷枪的工艺参数包括:铜基体表面与超音速火焰喷枪的相对线速度为:1000~1200mm/s,喷涂距离为:300~320mm,氧气流量为:180~200L/min、丙烷流量为:40~50L/min、压缩空气流量为:300~320L/min、送粉速率为:30~33g/min;
所述氧化铁-石墨烯复合粉末的制备方法包括:将氧化铁粉末和石墨烯粉末加入球磨罐中与去离子水混合,进行球磨处理,并干燥,得到氧化铁-石墨烯复合粉末。
2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述超音速火焰喷枪的喷射方向与所述铜基体表面垂直,所述超音速火焰喷枪的移动方向与所述铜基体表面平行;所述喷枪的移动速度为10~30mm/s。
3.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于,所述氧化铁粉末与所述石墨烯粉末的质量比为1:0.5~1。
4.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于,所述氧化铁粉末的粒径为100~500nm,所述石墨烯粉末的粒径为1~10μm。
5.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于,所述去离子水的加入量为100~200mL。
6.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于,所述球磨转速为100~300rpm,球磨时间为2~5h。
7.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述干燥为喷雾干燥。
8.根据权利要求7所述的制备方法,其特征在于,所述喷雾干燥包括,使用喷雾干燥机对所述球磨处理得到的氧化铁-石墨烯混合溶液进行喷雾干燥。
9.根据权利要求7所述的制备方法,其特征在于,喷雾干燥的温度为150~200 ℃,进样速率为10~30%。
10.根据权利要求7所述的制备方法,其特征在于,喷雾干燥后,得到所述氧化铁-石墨烯复合粉末的粒径为0.5~2μm。
11.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于,铜基体在进行磁辅助超音速火焰喷涂前,还包括将所述铜基体进行预处理;
所述预处理包括将铜基体用酒精清洗并干燥。
12.根据权利要求11所述的制备方法,其特征在于,所述铜基体为铜箔片,所述铜箔片为四边形,边长为9~11mm,厚度为0.03~0.1mm。
13.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,还包括将氧化铁-石墨烯复合涂层电极片进行压片剪切,得到氧化铁-石墨烯复合柔性电极。
14.根据权利要求13所述的制备方法,其特征在于,所述氧化铁-石墨烯复合涂层电极片的涂层厚度为100~500um。
15.根据权利要求13所述的制备方法,其特征在于,所述压片剪切是使用压片机进行压片,并剪切成圆形电极片。
16.根据权利要求15所述的制备方法,其特征在于,所述圆形电极片的直径为12~14mm。
17.根据权利要求15所述的制备方法,其特征在于,所述圆形电极片的直径为13mm。
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