石墨烯复合负极集流体及其制备方法、锂离子电池技术

本发明专利技术公开了一种石墨烯复合负极集流体及其制备方法和锂离子电池。该石墨烯复合负极集流体包括石墨烯薄膜层和结合在所述石墨烯薄膜层表面的金属氧化物层，所述金属氧化物层中的金属氧化物为Cr2O3、MnO2、V2O5或TiO2中的至少一种。上述石墨烯复合负极集流体机械强度高，重量轻，同时能有效的保护锂离子不嵌入石墨烯薄膜层中，避免导致不可逆容量的产生，进而提高容量。其制备方法工艺简单，条件易控，对设备要求低。

【技术实现步骤摘要】
石墨烯复合负极集流体及其制备方法、锂离子电池
本专利技术属于电化学电源
，具体是涉及一种石墨烯复合负极集流体及其制备方法、锂离子电池。
技术介绍
集流体是一种汇集电流的结构或零件，主要功能是将电池活性物质产生的电流汇集起来，提供电子通道，加快电荷转移，提高充放电库伦效率。作为集流体需要满足电导率高、机械性能好、质量轻、内阻小等特点。作为集流体，需要质量轻，因为电池的能量密度的影响因素主要有电极材料的容量、体系的电压以及电极材料占电极活性物质层、集流体、外壳材料组成的总重量的比重。因此，增加电极材料的储能性能和降低器件各个组成材料的重量可以有效提高器件的性能。其中，降低集流体的质量是一个有效的提高能量密度的方法。另外，作为集流体使用时，需要其不能够嵌锂，因为一旦集流体中嵌锂，其为不可逆的，则大大降低了整个电池的容量以及其循环性能；由于集流体表面承载电极活性物质并接触电解液，需要其在电解液中具有稳定性。若其在电解液较易腐蚀和溶解，则会导致其与电极活性物质之间的接触电阻显著增大，影响电池的功率密度，电解液被污染，影响电池的寿命。目前，大多数的文献中或行业中，一般集流体正极本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种石墨烯复合负极集流体，其特征在于：包括石墨烯薄膜层和结合在所述石墨烯薄膜层表面的金属氧化物层，所述金属氧化物层中的金属氧化物为Cr2O3、MnO2、V2O5或TiO2中的至少一种。

【技术特征摘要】
1.一种石墨烯复合负极集流体，其特征在于:包括石墨烯薄膜层和结合在所述石墨烯薄膜层表面的金属氧化物层，所述金属氧化物层中的金属氧化物为Cr203、MnO2、V2O5或TiO2中的至少一种。2.根据权利要求1所述的石墨烯复合负极集流体，其特征在于:所述金属氧化物层的厚度为I?3 μ m。3.根据权利要求1所述的石墨烯复合负极集流体，其特征在于:所述石墨烯薄膜层的厚度为3?10 μ m。4.根据权利要求1?3任一所述的石墨烯复合负极集流体，其特征在于:所述金属氧化物层采用电沉积的方式与所述石墨烯薄膜层结合。5.一种石墨烯复合负极集流体的制备方法，包括如下步骤: 将石墨烯悬浮液采用微孔滤膜真空过滤，将滤饼干燥后分离微孔滤膜，得到石墨烯薄膜； 将所述石墨烯薄膜作为工作电极，置于含有浓度为0.25?0.5mol/L的金属盐的碱性电解液中，在电流密度为0.5?3mA/cm2的恒电流作用下电沉积5?IOmin ;其中，所述金属盐为含Cr离子的金属盐、Mn离子的金属盐、Ti离子的金属盐、VO3离子的金属盐中的至少一种； 将经电沉积后的石墨烯薄膜洗涤、干燥后，置于充满惰性的气体的环境中并在400?800°C的温度下还原2?8小时，冷却，得到所述石墨烯复合负极集流体。6.根据权利要求5所述的石墨烯复合负极集流体的制备方法，其特征在于:所述Cr离子的金属盐为Cr(NO3)3.9H20或C...

【专利技术属性】
技术研发人员：周明杰，吴凤，王要兵，
申请(专利权)人：海洋王照明科技股份有限公司，深圳市海洋王照明技术有限公司，
类型：发明
国别省市：