[发明专利]一种包含石墨烯/纤维素复合材料的锂离子电池及其制备方法

权利要求书

1.一种锂离子电池用负极，其特征在于，所述负极包括负极片和负极片一侧表面上的石墨烯/纤维素复合材料层，所述石墨烯/纤维素复合材料层包括石墨烯、纤维素和其他助剂，所述纤维素一部分嵌入石墨烯的片层之间、另一部分附着在石墨烯的片层表面；所述其他助剂选自表面活性剂、分散剂中的至少一种；

所述石墨烯/纤维素复合材料层通过包括下述步骤的方法获得：

（1’）将石墨和纤维素进行混合并研磨，制备得到混合物料；

（2’）将步骤（1’）的混合物料溶于水中，加入其他助剂，混合均匀，制备得到所述石墨烯/纤维素复合材料的混合浆料；

（3’）将步骤（2’）的混合浆料涂覆到负极片一侧表面上；

（4’）将步骤（3’）中涂覆有混合浆料的负极片烘干，制备得到附着在所述负极片的一侧表面上的石墨烯/纤维素复合材料层。

2.根据权利要求1所述的锂离子电池用负极，其特征在于，所述负极片的厚度为50-150μm。

3.根据权利要求1所述的锂离子电池用负极，其特征在于，所述负极片包括负极活性材料、导电剂、第一粘结剂和负极集流体。

4.根据权利要求3所述的锂离子电池用负极，其特征在于，所述负极活性材料选自天然石墨、碳纳米管、人造石墨、石墨烯中的至少一种；

所述导电剂选自乙炔黑、导电碳黑、碳纤维、碳纳米管、科琴黑、石墨导电剂中的至少一种；

所述第一粘结剂选自聚乙烯醇、聚四氟乙烯、聚烯烃类、聚偏氟乙烯、丁苯橡胶、氟化橡胶、聚氨酯类、羟甲基纤维素盐中的至少一种。

5.权利要求1-4任一项所述的锂离子电池用负极的制备方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

（1）将石墨和纤维素进行混合并研磨，制备得到混合物料；

（2）将步骤（1）的混合物料溶于水中，加入其他助剂，混合均匀，制备得到所述石墨烯/纤维素复合材料的混合浆料；

（3）将步骤（2）的混合浆料涂覆到负极片一侧表面上；

（4）将步骤（3）中涂覆有混合浆料的负极片烘干，制备得到所述锂离子电池用负极；

其中，所述其他助剂选自表面活性剂、分散剂中的至少一种。

6.根据权利要求5所述的锂离子电池用负极的制备方法，其特征在于，在步骤（1）中，所述的研磨为在球磨机中进行研磨，所述研磨时间为5-24h；所述研磨温度为室温。

7.根据权利要求5所述的锂离子电池用负极的制备方法，其特征在于，在步骤（2）中，所述混合物料与水的质量比为(0.1-50):100。

8.根据权利要求5所述的锂离子电池用负极的制备方法，其特征在于，在步骤（3）中，所述涂覆选自喷涂、刮刀涂覆、涂布辊、涂布刷方式中的至少一种。

9.根据权利要求5所述的锂离子电池用负极的制备方法，其特征在于，所述电池负极片由负极集流体及负极材料层组成，所述负极材料层包括负极活性材料、导电剂和第一粘结剂。

10.根据权利要求5所述的锂离子电池用负极的制备方法，其特征在于，在步骤（4）中，所述烘干的时间为1-24h；所述烘干的温度为60-120℃。