【技术实现步骤摘要】
一种电化学剥离层状材料的方法
本专利技术属于电极材料
,具体涉及一种电化学剥离层状材料的方法。
技术介绍
锂离子电池具有能量密度高、能量效率高、循环寿命长、无记忆效应、快速放电等优点,因而在消费电子产品和电动交通工具、电网调峰、储能电源、航空航天等领域有巨大市场需求。为应对锂离子电池目前面临的性能、成本及环境等方面的挑战,开发储量丰富、廉价易得、电化学性能优异的电极材料是目前的研发方向。2015年huazhang在ACSNANO上发表的一篇综述《UltrathinTwo-DimensionalNanomaterials》详细介绍和描述了二维材料:一类有前景的电池电极材料,并对二维材料的制备方法进行了分类整理。二维材料,是指电子仅可在两个维度的非纳米尺度(1-100nm)上自由运动(平面运动)的材料,如纳米薄膜、超晶格及量子阱。二维材料是伴随着2004年曼切斯特大学Geim小组成功分离出单原子层的石墨材料-石墨烯(graphene)而提出的。石墨烯出乎意料的物理、光学和电子性质,启发了研究员们探索其他具有类似层状结构特征但具有多种性能的二维纳米材料,如六方氮化硼(h-BN)、过渡金属二卤化物(TMD)、石墨碳氮化物(g-C3N4)、层状金属氧化物和层状双氢氧化物(LDH)。近年来还探索了许多新型的二维晶体,如金属有机骨架(MOF)、共价有机骨架(COF)、聚合物、金属、黑磷(BP)、硅氧烷和MXenes,极大地丰富了二维纳米材料的家族。二维纳米材料因其独特的结构特征和突出的性能,已成为凝聚态物理、材料科学和化学领域的一类重要材料。为了利用其优异的性能, ...
【技术保护点】
1.一种电化学剥离层状材料的方法,其特征在于:具体包括以下步骤:步骤一、制备负极:在惰性气体或无水无氧环境下,将金属块从保存器皿中取出,擀成薄层,裁成直径为10‑14mm的小圆片,滴加煤油以润湿保护;步骤二、制备正极:按比例称取层状材料、导电剂以及粘结剂,加入溶剂氮甲基吡咯烷酮充分混合形成均匀浆料,提供表面洁净的正极集流体,然后将浆料均匀涂覆于正极集流体表面,形成正极活性材料层,待完全干燥后压制并裁切成直径10mm的圆片,得到电池正极,备用;步骤三、配置电解液:称取电解质盐加入到非水溶剂中,充分搅拌溶解,得到电解液;步骤四、制备隔膜:将绝缘多孔聚合物薄膜或无机多孔薄膜裁切成直径为16mm的圆片,清洗干净后,得到隔膜;步骤五、组装电池:在惰性气体或无水无氧环境下,将所述正极、隔膜、负极依次堆叠或卷绕成电池芯,滴加电解液使隔膜完全浸润,然后将上述堆叠部分封装入扣式壳体,完成电池的组装;步骤六、电池放电:将装配好的电池安装至新威电池测试系统中,设定截止电压为0.01‑5V;待放电完成后,将电池取下,保存于绝缘器皿内;步骤七、拆电池:在惰性气体或无水无氧环境下,将步骤六中放电结束的电池重新拆成 ...
【技术特征摘要】
1.一种电化学剥离层状材料的方法,其特征在于:具体包括以下步骤:步骤一、制备负极:在惰性气体或无水无氧环境下,将金属块从保存器皿中取出,擀成薄层,裁成直径为10-14mm的小圆片,滴加煤油以润湿保护;步骤二、制备正极:按比例称取层状材料、导电剂以及粘结剂,加入溶剂氮甲基吡咯烷酮充分混合形成均匀浆料,提供表面洁净的正极集流体,然后将浆料均匀涂覆于正极集流体表面,形成正极活性材料层,待完全干燥后压制并裁切成直径10mm的圆片,得到电池正极,备用;步骤三、配置电解液:称取电解质盐加入到非水溶剂中,充分搅拌溶解,得到电解液;步骤四、制备隔膜:将绝缘多孔聚合物薄膜或无机多孔薄膜裁切成直径为16mm的圆片,清洗干净后,得到隔膜;步骤五、组装电池:在惰性气体或无水无氧环境下,将所述正极、隔膜、负极依次堆叠或卷绕成电池芯,滴加电解液使隔膜完全浸润,然后将上述堆叠部分封装入扣式壳体,完成电池的组装;步骤六、电池放电:将装配好的电池安装至新威电池测试系统中,设定截止电压为0.01-5V;待放电完成后,将电池取下,保存于绝缘器皿内;步骤七、拆电池:在惰性气体或无水无氧环境下,将步骤六中放电结束的电池重新拆成正极、隔膜、负极,润洗极片,放置于惰性气体或无水无氧环境中自然晾干;步骤八、转移极片并超声剥离:将步骤七晾干的正极片转移小瓶中,加入溶剂,接着将小瓶放入超声仪中,在功率为10-1000W下,超声30-120分钟。2.根据权利要求1所述的一种电化学剥离层状材料的方法,其特征在于:步骤一中,所述的金属块为钠块、钾块、钙块、镁块、铝块、锌块中的一种。3.根据权利要求1所述的一种电化学剥离层状材料的方法,其特征在于:步骤二中,所述的层状材料为二硫化钼、二硒化钼、硫化钨、硒化钨中的一种;所述的导电剂为导电炭黑、导电碳球、导电石墨、碳纳米管、导电碳纤维、石墨烯、还原氧化石墨烯中的一种或多种;所述的粘结剂为聚偏氟乙烯、聚四氟乙烯、聚乙烯醇、羧甲基纤维素、SBR橡胶、聚烯烃类中的一种或多种;层状材料、导电剂、粘结剂的质量比为6.0-9.5:0.5-3.0:0.5-1.0。4.根据权利要求1所述的一种电化学剥离层状材料的方法,其特征在于:步骤二中,所述的正极集流体为铝、铜、铁、锡、锌、镍、钛、锰中...
【专利技术属性】
技术研发人员:贾天宝,
申请(专利权)人:合肥华思系统有限公司,
类型:发明
国别省市:安徽,34
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