【技术实现步骤摘要】
本申请属于储能材料，更具体地说，是涉及一种改性氟化石墨烯电极材料及其制备方法与应用。
技术介绍
1、随着科技的进步，人们对于设备电源提出了质量小、续航时间长、比能量和比功率高等一系列要求。li/cfx电池具有能量密度高、安全性好、储存时间长、绿色环保等一系列优点，在锂离子一次电池中具有极其重要和广阔的应用前景。锂/氟化石墨电池(li/cfx)负极为金属锂，正极为氟化石墨，在目前已知的固态锂原电池中拥有最高的能量密度(2180wh/kg)。与其他锂原电池相比，锂氟化石墨电池还具有放电电压平台高且宽(2.5-2.7v)、比容量和比能量高、使用温度范围广泛(-40℃～170℃)、自放电率低、存储寿命长、环保无污染、使用期间安全系数高，因此在心脏起搏器、电子器件、芯片读写器、钟表、计算器、汽车高清摄像头、小型礼品、单兵系统等电子设备领域有着极其广泛的应用，尤其是在军事、航空航天等领域有着广泛的应用。然而随着无人机、夜视镜等新兴科技的普遍运用，人们对于电源的要求越来越严格，除了要求比能量高、质量尽可能轻，以满足长期工作要求，还需要电源能够在大电流下进行放电，以提供足够高的功率来满足设备需求。
2、氟化石墨烯作为石墨烯材料的一种新型衍生物，既保持了石墨烯的高强度性能，相比于氟化石墨具有更好的导电性，可更好用于电池的正极材料中。氟化石墨烯目前制备方法主要包括石墨烯为原料，直接在充满氟气的氛围下，进行高温氟化，例如yang等人采用石墨纳米片，通过在合适的温度氟化，改变氟化碳纳米片的键的类型，优化其作为正极的高的比能量密度。但是采用此
3、中国专利cn112234191a公开了一种电极活性材料及制备方法和锂一次电池，其中，电极活性材料的制备方法包括：将氟化石墨分散于溶剂后加入机械化学反应设备，经剪切和剥离，得到氟化石墨烯；氧化石墨烯溶液中加入双氧水得到混合溶液，在搅拌状态下通入臭氧，在紫外光辐照下反应得到多孔氧化石墨烯；将氟化石墨烯与多孔氧化石墨烯通过搅拌分散的方式得到混合物，经抽滤后干燥还原得到电极活性材料。该专利的电极活性材料制得的锂一次电池的电极保持高能量密度的同时兼具高功率密度。但是在混合氧化石墨烯的过程中，采用简单搅拌混合不能实现在氟化石墨烯表面进行氧化石墨烯的原位包覆，且还原的过程中，温度过低会导致氧化石墨烯未还原，使得导电性变差，影响放电电压平台，温度过高长时间处理会导致氟化石墨烯脱氟，造成能量密度下降。
技术实现思路
1、本申请的目的在于提供一种改性氟化石墨烯电极材料及其制备方法与应用，以解决现有技术中的氟化石墨正极比容量较低、电压延迟的技术问题。
2、为实现上述目的，本申请的第一方面，提供了一种改性氟化石墨烯电极材料的制备方法，包括以下步骤：
3、s1、制备含氟化石墨与氧化石墨烯的分散液；
4、s2、将所述分散液放入机械剥离设备中进行机械剥离处理，将所述机械剥离处理后的液体静置12～48h，之后超声处理，将所述超声处理后的混合液抽滤并烘干得到go/cf混合物；
5、s3、将所述go/cf混合物分散到无水乙醇与水的混合溶液中，加入抗坏血酸并超声混合均匀，在60～90℃下加热回流4～8h得到改性氟化石墨烯；
6、s4、将所述改性氟化石墨烯、乙炔黑、聚偏氟乙烯和n-甲基吡咯烷酮混匀制成浆料，将所述浆料均匀涂敷在导电基材上得到改性氟化石墨烯电极材料。
7、进一步地，所述氟化石墨的f/c为0.6～1.2，片径为10～60μm，厚度为1～10μm。氟碳比过低会导致脱氟严重、导致低能量密度；而过高会导致剥离出的材料导电性依旧很差，改善不明显。
8、进一步地，所述分散液中，所述氟化石墨和所述氧化石墨烯的质量比为30～60:1。
9、进一步地，所述机械剥离设备的转速为1000～2000r/min，所述机械剥离处理的时间为3～8h。
10、进一步地，所述超声处理的时间为10～30min。
11、进一步地，所述抗坏血酸与所述氧化石墨烯的质量比为30～60:1。
12、进一步地，所述浆料中，所述改性氟化石墨烯、所述乙炔黑、所述聚偏氟乙烯的质量比为(75-85):(15-5):10。
13、进一步地，所述无水乙醇与水的混合溶液中，无水乙醇与水的体积比为1:1。
14、本申请的第二方面，提供了一种改性氟化石墨烯电极材料，采用上述任一项所述的制备方法得到。
15、本申请的第三方面，提供了一种改性氟化石墨烯电极材料在氟化石墨烯电池中的应用。
16、与现有技术相比，本申请具有以下的技术效果：
17、本申请的一种改性氟化石墨烯电极材料具有更大的比表面积，可暴露出更多的电化学反应活性位点，使得电极材料与电解液的接触面积增加，有利于电极活性的提高；并且更多的介孔结构提供了额外的离子传输路径，进一步提升电极材料的性能。
18、本申请的一种改性氟化石墨烯电极材料在小电流密度下具有高的能量密度，且在大电流密度下电压延迟现象明显改善，且能量密度衰减速度远远优于商用氟化石墨正极材料，其在医疗器械、航空航天、单兵作战等领域具有极大的应用潜能。
19、本申请的一种改性氟化石墨烯电极材料的制备方法通过在制备过程中加入氧化石墨烯进行机械剥离，在加入石墨烯导电网格的同时，减薄了石墨烯的片层，使得其导电性进一步增加，降低了氟化石墨材料的电压延迟现象，提升了电池的倍率性能和能量密度。
20、本申请的一种改性氟化石墨烯电极材料的制备方法制备过程简单，溶剂简单易得无毒无害，可控性好，生产效率高，可用于大规模的工业化生产。
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1.一种改性氟化石墨烯电极材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的一种改性氟化石墨烯电极材料的制备方法，其特征在于，所述氟化石墨的F/C为0.6～1.2，片径为10～60μm，厚度为1～10μm。
3.如权利要求1所述的一种改性氟化石墨烯电极材料的制备方法，其特征在于，所述分散液中，所述氟化石墨和所述氧化石墨烯的质量比为30～60:1。
4.如权利要求1所述的一种改性氟化石墨烯电极材料的制备方法，其特征在于，所述机械剥离设备的转速为1000～2000r/min，所述机械剥离处理的时间为3～8h。
5.如权利要求1所述的一种改性氟化石墨烯电极材料的制备方法，其特征在于，所述超声处理的时间为10～30min。
6.如权利要求1所述的一种改性氟化石墨烯电极材料的制备方法，其特征在于，所述抗坏血酸与所述氧化石墨烯的质量比为30～60:1。
7.如权利要求1所述的一种改性氟化石墨烯电极材料的制备方法，其特征在于，所述浆料中，所述改性氟化石墨烯、所述乙炔黑、所述聚偏氟乙烯的质量比为(75-85)
8.如权利要求1-7任一项所述的一种改性氟化石墨烯电极材料的制备方法，其特征在于，所述无水乙醇与水的混合溶液中，无水乙醇与水的体积比为1:1。
9.一种改性氟化石墨烯电极材料，其特征在于，采用权利要求1-8任一项所述的制备方法得到。
10.如权利要求9所述的一种改性氟化石墨烯电极材料在氟化石墨烯电池中的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种改性氟化石墨烯电极材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的一种改性氟化石墨烯电极材料的制备方法，其特征在于，所述氟化石墨的f/c为0.6～1.2，片径为10～60μm，厚度为1～10μm。
3.如权利要求1所述的一种改性氟化石墨烯电极材料的制备方法，其特征在于，所述分散液中，所述氟化石墨和所述氧化石墨烯的质量比为30～60:1。
4.如权利要求1所述的一种改性氟化石墨烯电极材料的制备方法，其特征在于，所述机械剥离设备的转速为1000～2000r/min，所述机械剥离处理的时间为3～8h。
5.如权利要求1所述的一种改性氟化石墨烯电极材料的制备方法，其特征在于，所述超声处理的时间为10～30mi...
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