The invention relates to a method for three yuan to improve the electrode performance of graphene intercalation, which is characterized in that the graphene powder and active agent mixture, by stirring, washing, filtering, vacuum drying, ultrasonic mixing was prepared by intercalation of graphene solution. The intercalated graphene solution is used as the component of the conductive agent to prepare the three element positive pole. The active agent is a mixture of concentrated nitric acid and hydrogen peroxide, the composition of the mass ratio of 65 wt%: 30 quality wt% concentrated nitric acid hydrogen peroxide than =1: (0.1 ~ 0.5). The material cost of the invention is low, the raw material is wide, the preparation process is simple, the operation is simple, and the time consuming is few. The sample prepared has excellent discharge performance, especially in high current condition, and the discharge performance is good, which lays a good foundation for industrialization.
【技术实现步骤摘要】
插层石墨烯改善三元电极性能的方法
本专利技术属于电池电极材料制备的
,涉及一种可用于锂电池、锂离子电池、聚合物电池和超级电容器的三元电极的制备方法。技术背景随着化石能源的日益枯竭,能源问题日益成为关注的热点。寻找储能新材料成为研究的热点之一。新储能体系的锂离子电池应该具有电压高、容量大、无记忆效应和寿命长等优点,可广泛应用于移动电话、数码相机、笔记本电脑等数码产品和电动车、混合电动车等动力工具。锂离子电池包括正极材料、负极材料、隔膜、电解液和集流体等。其中,正极材料很大程度决定了电池的性能。已经成功商业化的正极材料有钴酸锂、锰酸锂和磷酸铁锂等。不过,上述材料还存在不少缺点,寻找性价比更高的正极材料成为研究热点。1997年,Ohzuku等[OhzukuT.etal.,Chem.Lett.,1997,68:642.]率先研究了LiNi1/3Mn1/3Co1/3O2型三元材料的性能。研究表明,这种材料融合了LiCoO2、LiNiO2和LiMn2O4的特点,具有可逆容量高、成本低、毒性低等优点。镍钴锰三元材料可表示为:LiNixCoyMnzO2(其中,x+y+z=1)。根据化学式中镍、钴、锰元素摩尔比的不同,可将三元材料分为不同类型。如,镍、钴、锰的摩尔比(x∶y∶z)为3∶3∶3的三元材料,简称333型;镍、钴、锰的摩尔比为5∶2∶3的三元材料称为523型;镍、钴、锰的摩尔比为8∶1∶1的三元材料称为811型,还有类似的其它类型等。333型、523型、622型和811型三元材料均具有α-NaFeO2型层状结构。在三元材料中,镍、钴、锰元素的化合价分别是 ...
【技术保护点】
插层石墨烯改善三元电极性能的方法,其特征在于:将石墨烯粉末与活性剂按照质量比1:(5~100)混合,在60~95℃温度区间搅拌混合10~100min,用去离子水洗涤除去过量的活性剂,直到洗涤液显现中性;将抽滤得到的滤渣用丁酮或N‑甲基吡咯烷酮洗去水分,再次抽滤的滤渣为插层石墨烯;将插层石墨烯在低于1个大气压力的真空及搅拌的条件下,于120~260℃区间的任一温度加热制得干燥的前驱物;按照前驱物与N‑甲基吡咯烷酮的体积比为1:(5~1000)搅拌混合,超声波振荡5~100min,使插层石墨烯在N‑甲基吡咯烷酮介质中均匀分散,得到插层石墨烯溶液;将插层石墨烯溶液、三元材料、聚偏氟乙烯混合,搅拌均匀后涂覆在铝箔表面,于105~135℃温度区间烘干后再按照锂电池行业三元正极极片的制备步骤制备三元正极;或者将插层石墨烯溶液、三元材料、导电碳、聚偏氟乙烯混合,搅拌均匀后涂覆在铝箔表面,于105~135℃温度区间烘干后再按照锂电池行业三元正极极片的制备步骤制备三元正极;所述的活性剂是浓硝酸和过氧化氢的混合溶液,其组成的质量比为65 wt%浓硝酸:30 wt%过氧化氢的质量比 = 1:(0.1~0.5 ...
【技术特征摘要】
1.插层石墨烯改善三元电极性能的方法,其特征在于:将石墨烯粉末与活性剂按照质量比1:(5~100)混合,在60~95℃温度区间搅拌混合10~100min,用去离子水洗涤除去过量的活性剂,直到洗涤液显现中性;将抽滤得到的滤渣用丁酮或N-甲基吡咯烷酮洗去水分,再次抽滤的滤渣为插层石墨烯;将插层石墨烯在低于1个大气压力的真空及搅拌的条件下,于120~260℃区间的任一温度加热制得干燥的前驱物;按照前驱物与N-甲基吡咯烷酮的体积比为1:(5~1000)搅拌混合,超声波振荡5~100min,使插层石墨烯在N-甲基吡咯烷酮介质中均匀分散,得到插层石墨烯溶液;将插层石墨烯溶液、三元材料、聚偏氟乙烯混合,搅拌均匀后涂覆在铝箔表面,于105~135℃温度区间烘干后再按照锂电池行业三元正极极片的制备步骤制备三元正极;或者将插层石墨烯溶液、三元材料、导电碳、聚偏氟乙烯混合,搅拌均匀后涂覆在铝箔表面,于105~135℃温度区间烘干后再按照锂电池行业三元正极极片的制备步骤制备三元正极;所述的活性剂是浓硝酸和过氧化氢的混合溶液,其组成的质量比为65wt%浓硝酸:30wt%过氧化氢的质量比=1:(0.1~0.5)。2.根据权利要求1所述的插层石墨烯改善三元电极性能的方法,其特征在于所述的将插层石墨烯溶液、三元材料、聚偏氟乙烯混合,是按照插层石墨烯溶液:三元材料:聚偏氟乙烯的重量比(100~20):(90~98):(1.99~9.99)进行混合。3.根据权利要求1所述的插层石墨烯改善三元电极性能的方法,其特征在于所述的将插层石墨烯溶液、三元材料、导电碳、聚偏氟乙烯混合,是按照插层石墨烯溶液:三元材料:导电碳:聚偏氟乙...
【专利技术属性】
技术研发人员:童庆松,祖国晶,张晓红,余欣瑞,郑思宁,陈方园,
申请(专利权)人:福建师范大学,
类型:发明
国别省市:福建,35
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