涂覆三维石墨烯粉的涂炭集流体及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种涂覆三维石墨烯粉的涂炭集流体及其制备方法，制备方法是将三维石墨烯粉、粘结剂、分散剂在合适溶剂中混合，经砂磨、过筛等程序制得三维石墨烯粉浆料，随后均匀涂覆于铝箔、铜箔等基底上，制得涂炭集流体。与炭黑相比三维石墨烯粉涂覆集流体导电性、涂层强度、结合强度更高，并且可以做得更薄。与常规片状石墨烯粉相比三维石墨烯粉涂覆集流体结合强度更高、涂层性能各向同性、制备过程更简单、表面粗糙度更高从而与活性材料结合更好。以涂覆三维石墨烯粉的铝箔为正极集流体制备的锂离子电池比容量、倍率性能和循环稳定性均大大优于涂覆炭黑的集流体。

The carbon collecting fluid and its preparation method of coated three-dimensional graphene powder

【技术实现步骤摘要】
涂覆三维石墨烯粉的涂炭集流体及其制备方法
本专利技术涉及能源材料
，特别涉及一种涂覆三维石墨烯粉的涂炭集流体及其制备方法。
技术介绍
随着便携式电子器件及电动汽车的快速发展，人们对锂离子电池的性能要求越来越高，如更高的比容量、更好的倍率性能及更好的循环稳定性。锂离子电池的主要构件包括活性材料、隔膜、电解质及集流体等，这些因素对电池的性能都有很大影响，其中集流体研究较少。常规上锂离子电池负极集流体用铜箔，正极集流体用铝箔。由于一般金属箔的轧制表面比较平滑，涂覆活性材料时会产生一些问题，如浸润性差、结合不紧密、结合强度小、结合面积小、不容易粘附等，从而导致活性材料与集流体之间界面电阻大，容易脱落，并且涂覆难度大。这些问题会导致电池性能下降，如界面电阻大导致极化严重，影响活性材料的储锂能力、倍率性能及循环稳定性能等，从而难以满足目前对于高倍率、高能量密度及长循环寿命的需求。因此，改善金属箔带的表面状态和性质，从而提高活性材料与集流体的相容性、提高结合强度、增大结合面积对于提高电池性能具有重要意义。常用的办法就是在铜或铝等金属箔带上涂覆碳黑制备涂本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种涂覆三维石墨烯粉的涂炭集流体制备方法，其特征在于：其包括以下步骤：/n(1)制备浆料：预备三维石墨烯粉，然后将该三维石墨烯粉制成三维石墨烯粉浆料；/n(2)涂覆：将三维石墨烯粉浆料均匀涂覆于适当基底上，制得涂炭集流体。/n

【技术特征摘要】
1.一种涂覆三维石墨烯粉的涂炭集流体制备方法，其特征在于：其包括以下步骤：
(1)制备浆料：预备三维石墨烯粉，然后将该三维石墨烯粉制成三维石墨烯粉浆料；
(2)涂覆：将三维石墨烯粉浆料均匀涂覆于适当基底上，制得涂炭集流体。


2.根据权利要求1所述的涂覆三维石墨烯粉的涂炭集流体制备方法，其特征在于：所述步骤(1)具体包括以下步骤：
(1.1)将三维石墨烯粉与分散剂混合并搅拌均匀，然后溶于适当溶剂中，经砂磨混合均匀，获得三维石墨烯分散液；
(1.2)将三维石墨烯分散液过筛去除大颗粒；
(1.3)将三维石墨烯分散液与粘结剂溶液以适当的比例混和，并利用搅拌机充分搅拌均匀，得到三维石墨烯粉浆料。


3.根据权利要求2所述的涂覆三维石墨烯粉的涂炭集流体制备方法，其特征在于：所述三维石墨烯粉、粘结剂与分散剂的质量百分比分别为：三维石墨烯粉2-15％、粘结剂1-5％、分散剂0.2-5％，其余为溶剂。


4.根据权利要求2或3所述的涂覆三维石墨烯粉的涂炭集流体制备方法，其特征在于：所述溶剂为N-甲基吡咯烷酮、乙醇或水中的一种或多种混合。


5.根据权利要求2或3所述的涂覆三维石墨烯粉的涂炭集流体制备方法，其特征在于：所述粘结剂为水性或油性粘结...

【专利技术属性】
技术研发人员：于杰，慕永彪，梁静冰，
申请(专利权)人：松山湖材料实验室，
类型：发明
国别省市：广东;44