一种石墨烯水性涂料的制备方法及在铝箔上的应用技术

本发明专利技术提供一种石墨烯水性涂料的制备方法，包括如下步骤：将鳞片石墨与氧化剂、插层剂按质量比为1：(0.1‑10)：(0.1‑5)混合，水浴，得到反应液；向反应液中加入去离子水，洗涤、过滤、烘干，得到粉末产品；将粉末产品置于马弗炉中热处理，得到石墨烯前驱体；将石墨烯前驱体与去离子水、分散剂混合浸润，再进行液相剥离，得到石墨烯导电浆料；将石墨烯导电浆料进行分散、剪切处理，得到小片径石墨烯浆料；将小片径石墨烯浆料进行搅拌处理，同时加入成膜剂、固化交联剂，得到石墨烯水性涂料。将本发明专利技术制得的石墨烯涂碳铝箔作为正极集流体应用于锂电池，可极大降低电化学极化，显著提高电池的能量密度、倍率性能及循环寿命。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种石墨烯水性涂料的制备方法及在铝箔上的应用，属于电池制造。

技术介绍

1、金属铝具有良好的机械强度和延展性、较高的电子导电性和电化学稳定性，同时由于金属铝质量轻、价格低，被广泛应用于锂电池正极集流体。但是金属铝用作正极集流体，也存在着一些缺陷，例如：粘附力不足、接触电阻高、润湿性差、强度低等，上述缺陷严重影响了电池的电化学性能。对铝箔集流体进行表面涂碳改性成为一种提高电池性能的有效途径。

2、石墨烯是一种新型二维纳米材料，是目前已知强度最高、导电性最好的材料(本征抗拉强度达130gpa，电子迁移率为15000cm2/v.s)。作为表面涂层用于集流体，将显著提高集流体拉伸强度，降低电极与集流体间的接触电阻，这对于提高锂电池的能量密度、倍率性能、循环寿命等具有重要意义。但是，目前石墨烯作为涂层材料用于铝箔上，存在如下技术问题：

3、(1)由于石墨烯的疏水性，使得高稳定性、高浓度水系石墨烯浆料的工程化制备难以实现。

4、(2)目前商用石墨烯制备技术尚不能实现片径可控，而石墨烯片径不均匀会导致露箔、涂层表面凸起、本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种石墨烯水性涂料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.如权利要求1所述的一种石墨烯水性涂料的制备方法，其特征在于，步骤S1中所述的氧化剂为高锰酸钾、双氧水、重铬酸钾、三氧化铬中的一种或几种；所述插层剂为浓硫酸、浓硝酸、高氯酸、乙酸、磷酸中的一种或几种；步骤S1中的水浴温度为20-100℃。

3.如权利要求1所述的一种石墨烯水性涂料的制备方法，其特征在于，步骤S3中的热处理条件为：热处理温度800-1000℃，热处理时间为5-60s。

4.如权利要求1所述的一种石墨烯水性涂料的制备方法，其特征在于，步骤S4中所述的分散剂为十二烷基苯磺酸钠、脱...

【技术特征摘要】

1.一种石墨烯水性涂料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.如权利要求1所述的一种石墨烯水性涂料的制备方法，其特征在于，步骤s1中所述的氧化剂为高锰酸钾、双氧水、重铬酸钾、三氧化铬中的一种或几种；所述插层剂为浓硫酸、浓硝酸、高氯酸、乙酸、磷酸中的一种或几种；步骤s1中的水浴温度为20-100℃。

3.如权利要求1所述的一种石墨烯水性涂料的制备方法，其特征在于，步骤s3中的热处理条件为：热处理温度800-1000℃，热处理时间为5-60s。

4.如权利要求1所述的一种石墨烯水性涂料的制备方法，其特征在于，步骤s4中所述的分散剂为十二烷基苯磺酸钠、脱氧胆酸钠、芘-3,4,9,10-四羧酸钾、十六烷基三甲基溴化铵、聚乙烯吡咯烷酮、羧甲基纤维素钠中的一种或几种。

5.如权利要求1或4所述的一种石墨烯水性涂料的制备方法，其特征在于，步骤s4中所述石墨烯导电浆料的固含量为0.1％-2％，石墨烯占石墨烯导电浆料质量的0.1％-1.8％，液相剥离过程中的均质剥离压力为30-100mpa，循环次数为1-10次。

6.如权利要求1所述的一种石墨烯水性...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵孟哲，南文争，欧阳再国，
申请(专利权)人：天津艾克凯胜石墨烯科技有限公司，
类型：发明
国别省市：