[发明专利]锂离子电池类石墨烯MoS2/石墨烯复合电极的制备方法有效

专利信息
申请号: 201210187857.X 申请日: 2012-06-08
公开(公告)号: CN102683647A 公开(公告)日: 2012-09-19
发明(设计)人: 陈卫祥;黄国创;王臻;马琳 申请(专利权)人: 浙江大学
主分类号: H01M4/1393 分类号: H01M4/1393
代理公司: 杭州求是专利事务所有限公司 33200 代理人: 韩介梅
地址: 310027 浙*** 国省代码: 浙江;33
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摘要: 发明涉及锂离子电池类石墨烯MoS2/石墨烯复合电极的制备方法,其步骤是:将氧化石墨烯超声分散在去离子水中,搅拌下先加入阳离子表面活性剂,再依次L-半胱氨酸和钼酸钠,将上述得到的混合分散体系转移到水热反应釜中于220-250℃下水热反应24h后,自然冷却,离心收集固体产物,去离子水洗涤,干燥,在氮气/氢气混合气氛中热处理,得到单层或平均层数2-4层的类石墨烯MoS2与石墨烯的复合纳米材料;将类石墨烯MoS2/石墨烯复合纳米材料与乙炔黑及聚偏氟乙烯调成糊状物,涂到铜箔上滚压得到电极。本发明工艺简单,不需要消耗有机溶剂,该锂离子电池复合电极具有电化学贮锂比容量高,循环性能稳定和高倍率充放电性能好的优点。
搜索关键词: 锂离子电池 石墨 mos sub 复合 电极 制备 方法
【主权项】:
锂离子电池类石墨烯MoS2/石墨烯复合电极的制备方法,该复合电极的电化学贮锂活性物质为类石墨烯MoS2与石墨烯的复合纳米材料,类石墨烯MoS2为单层或平均层数2‑4层的少层数结构的MoS2,复合电极的组分及其质量百分比含量为:类石墨烯MoS2/石墨烯复合纳米材料80‑85%,乙炔黑5‑10%,聚偏氟乙烯10%,其中类石墨烯MoS2与石墨烯的物质量之比为1:1~1:4,其制备包括以下步骤:(1)将氧化石墨烯超声分散在去离子水中,然后加入阳离子表面活性剂,并充分搅拌;(2)将L‑半胱氨酸和钼酸钠依次加入步骤(1)得到的混合体系中,并不断搅拌使L‑半胱氨酸和钼酸钠完全溶解,钼酸钠与L‑半胱氨酸用量的物质量之比为1:5,钼酸钠与氧化石墨烯的物质量之比在1:1‑1:4;(3)将步骤(2)得到的混合分散体系转移到水热反应釜中,并加入去离子水调整体积至水热反应釜标称体积的80%,阳离子表面活性剂浓度为0.01‑0.03 M,氧化石墨烯的含量为31.25‑62.5 mmol/L,将该反应釜放入恒温烘箱里,220‑250℃下水热反应24 h后,让其自然冷却至室温,用离心分离收集固体产物,并用去离子水充分洗涤,在100℃下真空干燥;(4)将上述得到的固体产物在氮气/氢气混合气氛中在800℃下热处理2h,混合气体中氢气的体积比为10%,得到类石墨烯MoS2与石墨烯的复合纳米材料;(5)将上述制备的类石墨烯MoS2/石墨烯复合纳米材料作为电极的活性物质,与乙炔黑及质量浓度5%的聚偏氟乙烯的N‑甲基吡咯烷酮溶液在搅拌下充分混合调成均匀的糊状物,各组分质量百分比为:类石墨烯MoS2/石墨烯复合纳米材料80‑85%,乙炔黑5‑10%,聚偏氟乙烯10%,将该糊状物均匀地涂到作为集流体的铜箔上,干燥,滚压得到电极。
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