一种石墨烯膜正极材料的制备方法及其在铝离子电池中的应用技术

本发明专利技术公开了一种石墨烯膜正极材料的制备方法，是将氧化石墨烯溶液涂覆与基底上，干燥后除去基底，还原后即得到具有超高导电率的石墨烯膜；本发明专利技术还提供了上述石墨烯膜在铝离子电池中的应用，可在零下四十摄氏度到120摄氏度的非常宽的温度范围中具有相对稳定的电池性能，并在10,000次弯折后仍保持完整的电化学性能，并在250,000次循环后仍保持91％的性能。本发明专利技术操作简便且生产方法连续可控，适用于大规模生产的同时具有成本低的优点，在保证铝离子电池高功率密度的同时提高其能量密度，可用于需要高安全性、高功率密度、长寿命及宽温度使用范围及柔性的储能材料、器件领域。

Preparation method of graphene film cathode material and its application in aluminum ion battery

The invention discloses a method for preparing graphene film cathode materials, graphene is coated with oxide solution on a substrate, the substrate removal after drying after reduction is obtained with high conductivity of graphene film; the invention also provides a graphene film on the aluminum ion battery, can at minus forty degrees Celsius to a very wide temperature range of 120 degrees Celsius in the battery has a relatively stable performance, and still maintain the electrochemical performance of complete in 10000 after bending, and remained 91% in performance after 250000 cycles. The production method of the invention has the advantages of simple operation and continuous control, suitable for mass production and has the advantages of low cost, while ensuring the high power density of aluminum ion battery to improve its energy density, which require high security, high power density, long life and wide temperature range and make use of flexible energy storage materials and devices field.

【技术实现步骤摘要】
一种石墨烯膜正极材料的制备方法及其在铝离子电池中的应用
本专利技术涉及具有柔性、超高导电率及宽温度使用范围的石墨烯膜正极材料的制备方法及其在铝离子电池中的应用。
技术介绍
铝离子电池是一种可快速冲放的新型二次电池，具有成本低，功率密度高和安全性高的优点，被视为可替代超级电容器的一种新型能源存储技术。然而目前铝离子电池技术主要受限于其较低的正极材料比容量，可大规模加工生产的可能性及成本，例如申请公布号为CN104241596A的中国专利技术专利(申请公布号2014年12月24日)公开了一种类碳纸的铝离子电池正极，虽然其具有90mah/g的比容量，但其的柔韧性、倍率性能及仅有数百圈的循环寿命限制了该正极材料的应用。目前铝离子电池正极的循环寿命及倍率性能等仍是目前限制铝离子电池应用的重要因素。因此,寻找一种合适的正极材料以大幅提高铝-石墨烯电池的性能是目前研究的重中之重。一般在石墨烯膜的制备过程中，往往采用热压工艺及额外施加压力使得石墨烯膜变得致密，而这会导致电解液无法渗透入石墨烯膜中，因此无法用作电极材料。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对现有技术的不足，克服本领域的技术偏见，提供一种本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种石墨烯膜正极材料的制备方法，其特征在于,它的步骤如下：(1)将质量百分含量在0.05％‑5％的氧化石墨烯溶液涂覆于基底上，干燥后除去基底，得到氧化石墨烯膜，干燥真空压力为50kpa，干燥温度为60℃；(2)将氧化石墨烯膜进行化学还原或高温热还原，得到石墨烯膜正极材料。

【技术特征摘要】
1.一种石墨烯膜正极材料的制备方法，其特征在于,它的步骤如下：(1)将质量百分含量在0.05％-5％的氧化石墨烯溶液涂覆于基底上，干燥后除去基底，得到氧化石墨烯膜，干燥真空压力为50kpa，干燥温度为60℃；(2)将氧化石墨烯膜进行化学还原或高温热还原，得到石墨烯膜正极材料。2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)氧化石墨烯溶液的溶剂选自去离子水、N,N-二甲基甲酰胺、N-甲基-2-吡咯烷酮、N,N-二甲基乙酰胺、乙醇、正丁醇、乙腈，或者它们按照任意比组成的混合物。3.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中基底选自聚乙烯膜、铝箔、铜箔、聚四氟乙烯膜...

【专利技术属性】
技术研发人员：高超，陈皓，
申请(专利权)人：杭州高烯科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33