本发明涉及新材料领域,尤其锂离子电池领域一种水性石墨烯浆及其制备方法。
背景技术:
石墨烯的命名来自英文的graphite(石墨) -ene(烯类结尾),是一种由碳原子以sp2杂化轨道组成六角型,呈蜂巢晶格的平面薄膜,只有一个碳原子厚度的二维材料。结构非常稳定,碳碳键(carbon-carbonbond)仅为
石墨烯是构成下列碳同素异形体的基本单元:石墨,木炭,碳纳米管和富勒烯。有可能会成为硅的替代品,制造超微型晶体管,用来生产未来的超级计算机,碳元素更高的电子迁移率可以使未来的计算机获得更高的速度。另外石墨烯材料还是一种优良的改性剂,在新能源领域如超级电容器、锂离子电池方面,由于其高传导性、高比表面积,可以大大提升电极性能。
锂离子电池是一种二次电池(充电电池),它主要依靠锂离子在正极和负极之间移动来工作。在充放电过程中,li 在两个电极之间往返嵌入和脱嵌:充电时,li 从正极脱嵌,经过电解质嵌入负极,负极处于富锂状态;放电时则相反。
随着科学技术的快速发展,尤其是动力电池和储能市场的高速发展,锂离子电池市场需求量越来越大,同时性能要求更是越来越高,相应的,对新材料的依赖性也越来越大。现有技术中,为了使用纳米级高性能的导电、导热材料,尤其是石墨烯,由于材料本身比表面积很大,很难在水中润湿、分散均匀,往往都是油性存在。即使用在水性配方中,都是要么添加分散助剂,要么通过超强剪切力,以达到充分润湿分散的效果。就锂离子电池的电极需求来看,油性的正极还不强力,强力的性能需求还都集中在水性的负极。但添加分散助剂会带来不可避免的其它性能牺牲,超强剪切会导致材料本身的结构遭到破坏,也会不同程度地牺牲材料自身性能,都是产品不愿接受的。怎么样将石墨烯应用到锂电池极片中,成为本发明的核心。
技术实现要素:
基于此,有必要针对现有技术问题,提供一种水性石墨烯浆及其制备方法,将石墨烯充分应用到锂离子电池极片中,不添加任何助剂,更不在制浆过程中破坏材料本身结构,充分发挥其材料的性能。
为解决现有技术问题,本发明公开一种水性石墨烯浆及其制备方法,包括:
1、所述水性石墨烯浆为固含量0.01%~85%的石墨烯与去离子水的混合液;
2、所述制备方法为将石墨烯与去离子水按照重量百分比≥0.01%进行润湿分散均匀的工艺流程。具体步骤如下:
s1:将石墨烯和去离子水分别进行场效应处理;
s2:在场效应处理后的10秒钟之内,混合石墨烯和去离子水;
s3:通过稀释或提纯,调节混合浆的固含量到需要的范围。
3、所述场效应至少包括电场、磁场、红外场等具有力和能量的特性环境中的一种,通过特性环境分别对石墨烯和去离子水进行力和能量的作用。
本发明的有益效果为:本发明公开一种水性石墨烯浆及其制备方法,将石墨烯充分应用到锂离子电池极片中,尤其负极极片。不添加任何助剂,更不在制浆过程中破坏材料本身结构,充分发挥石墨烯独特的性能。
具体实施方式
为能进一步了解本发明的特征、技术手段以及所达到的具体目的、功能,下面结合具体实施方式对本发明作进一步详细描述。
本发明实施例公开一种水性石墨烯浆及其制备方法,包括具体如下:
1、所述水性石墨烯浆为固含量0.01%~85%的石墨烯与去离子水的混合液;
1、2、所述制备方法为将石墨烯与去离子水按照重量百分比≥0.01%进行润湿分散均匀的工艺流程。具体步骤如下:
s1:将石墨烯和去离子水分别进行场效应处理;
s2:在场效应处理后的10秒钟之内,混合石墨烯和去离子水;
s3:通过稀释或提纯,调节混合浆的固含量到需要的范围。
3、所述场效应至少包括电场、磁场、红外场等具有力和能量的特性环境中的一种,通过特性环境分别对石墨烯和去离子水进行力和能量的作用。
本发明将石墨烯充分应用到锂离子电池极片中,尤其负极极片。不添加任何助剂,更不在制浆过程中破坏材料本身结构,充分发挥石墨烯独特的性能。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
1.一种水性石墨烯浆及其制备方法,其特征在于:所述水性石墨烯浆为固含量0.01%~85%的石墨烯与去离子水的混合液;
2.一种水性石墨烯浆及其制备方法,其特征在于:所述制备方法为将石墨烯与去离子水按照重量百分比≥0.01%进行润湿分散均匀的工艺流程。
3.基于权利要求2,其特征在于:所述工艺步骤为:
s1:将石墨烯和去离子水分别进行场效应处理;
s2:在场效应处理后的10秒钟之内,混合石墨烯和去离子水;
s3:通过稀释或提纯,调节混合浆的固含量到需要的范围。
4.基于权利要求3,其特征在于:所述场效应至少包括电场、磁场、红外场等具有力和能量的特性环境中的一种,通过特性环境分别对石墨烯和去离子水进行力和能量的作用。
技术总结