[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

说明书

本发明公开了一种氧化铁‑石墨烯复合柔性电极及其制备方法和锂电池。其中，氧化铁‑石墨烯复合柔性电极是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，再经压片剪切得到氧化铁‑石墨烯复合柔性电极。通过使用磁辅助超音速火焰喷涂技术，在电场力和磁场力的双重作用下，氧化铁‑石墨烯复合粉末受到洛伦兹力而加速，不仅提高了氧化铁‑石墨烯复合粉末与铜基体的粘结性，还让更多的氧化铁‑石墨烯复合粉末沉积在铜基底上，显著提高了氧化铁‑石墨烯复合柔性电极的致密度，使电极不易粉化，体现出良好的电化学性能。

技术领域

本发明涉及电池电极材料制备技术领域，具体而言，涉及一种氧化铁-石墨烯复合柔性电极及其制备方法和锂电池。

背景技术

随着不可再生的化石能源被大幅度开采而逐渐匮乏，新能源开发成了当今研究的关键所在。锂离子电池由于具有能量密度高、输出功率大，平均输出电压高、自放电小，无记忆效应且无环境污染等特点，而成为一种具有广阔应用空间的新能源器件。

为了提高锂离子电池的比容量，常在电池的电极材料上喷涂一些具有优良导电性质的材料，但喷涂的导电材料容易出现电导率低，同时巨大的体积变化容易导致电极粉化，从铜集流体上脱落，从而使得初始库仑效率降低，容量衰减迅速。

鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本发明的目的在于提供一种氧化铁-石墨烯复合柔性电极及其制备方法和锂电池。

本发明是这样实现的：

第一方面，本发明提供一种氧化铁-石墨烯复合柔性电极的制备方法，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。

第二方面，本发明提供一种氧化铁-石墨烯复合柔性电极，采用如前述实施方式任一项的制备方法制备得到。

第三方面，本发明提供一种锂电池，采用如前述实施方式的氧化铁-石墨烯复合柔性电极作为负极。

本发明具有以下有益效果：

本发明提供了一种氧化铁-石墨烯复合柔性电极及其制备方法和锂电池，通过磁辅助超音速火焰喷涂技术制备氧化铁-石墨烯复合柔性电极，在电场力和磁场力的双重作用下，氧化铁-石墨烯复合粉末在喷涂过程中受到洛伦兹力而加速，不仅提高了氧化铁-石墨烯复合粉末与铜基体的粘结性，还让更多的氧化铁-石墨烯复合粉末沉积在铜基底上，显著提高了氧化铁-石墨烯复合柔性电极的致密度，使得经本发明的制备方法得到的氧化铁-石墨烯复合柔性电极不易粉化，体现出良好的电化学性能。经测试，本发明提供的由氧化铁-石墨烯复合柔性电极为负极制得的锂电池具有良好的循环稳定性能和可逆容量。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为磁辅助超音速火焰喷涂技术的喷涂原理示意图；

图2为实施例1制得的氧化铁-石墨烯复合柔性电极实物图；

图3为实施例1制得的氧化铁-石墨烯复合柔性电极表面的场发射扫描电镜图。

图1图标：100-超音速火焰喷涂枪，110-送粉系统，111-送粉气体，120-燃气系统，130-氧气系统，140-气体供应系统，150-磁体，210-基体，220-涂层。

具体实施方式