[发明专利]一种石墨烯高能锂电池复合正极浆料及其制备方法

权利要求书

1.一种石墨烯锂电池复合正极浆料，其特征在于，该复合正极浆料由活性材料、分散剂、黏结剂、导电剂和溶剂组成；

所述的活性材料，由以下按照重量份数的原料组成：10-20份改性磷酸铁锂、5-8份钴酸锂、6-9份镍酸锂；

所述的分散剂，由以下按照重量份数的原料组成：3-7份聚丙烯酸钠、2-4份脂肪醇聚氧乙烯醚、0.5-1.5份木质磺酸钠；

所述的黏结剂，由以下按照重量份数的原料组成：1-2份明胶、3-5份改性聚丙烯酸酯；

所述的导电剂，由以下按照重量份数的原料组成：0.5-1.2份二硫化钴、10-15份石墨烯、2.5-4份纳米碳纤维、2.5-3.5份乙炔黑、20-30份丁内酯；

所述的溶剂为蒸馏水；

所述的改性磷酸铁锂的制备方法为：将水合氢氧化锂、水合草酸亚铁、醋酸铜、四水合乙酸镁、钛酸四丁酯、活性炭按重量比1:2:1:3:1:1的比例充分混合，加入混合物重量0.8倍的无水乙醇，在高能球磨机中研磨5h,研磨过程由氩气进行保护，然后转移至氮气保护下400℃，烧结3h,然后将烧结物加入微波装置的石英玻璃反应器中，开启微波发生器，控制微波功率为600-700w,微波时间为40-60min，即得改性磷酸铁锂；

所述的改性聚丙烯酸酯的制备方法为：在氮气保护下，将聚丙烯酸酯与纳米硅烷、乙醇按照重量比1:1:3重量比混合置于反应容器中升温至60℃反应10h，用正己烷反复洗涤至上清液无色，再将温度降低至50℃，加入聚丙烯酸酯重量0.7倍的N－丙烯酰基多巴胺搅拌均匀，室温下反应10h,用氨水中和至pH＝7-8即得改性聚丙烯酸酯。

2.根据权利要求1所述的一种石墨烯锂电池复合正极浆料，其特征在于，所述的活性材料、分散剂、黏结剂、导电剂和溶剂重量比为6-9:2-4:1-3：1.5-2.5:15-20。

3.根据权利要求2所述的一种石墨烯锂电池复合正极浆料，其特征在于，所述的活性材料、分散剂、黏结剂、导电剂和溶剂重量比为7.5:3:2:2:17.5。

4.根据权利要求1所述的一种石墨烯锂电池复合正极浆料制备方法，其特征在于，具体包括以下步骤：

①活性材料制备：按重量份数，将改性磷酸铁锂、钴酸锂、镍酸锂混合投入至球磨机中，在转速500-600rpm的转速下球磨8-10h，即得活性材料；

②分散剂制备：按重量份数，将脂肪醇聚氧乙烯醚和木质磺酸钠加入玛瑙罐中，放入3-5个玛瑙球，在行星球磨机上以18 Hz的转速频率搅拌1-3h，然后再加入聚丙烯酸钠继续搅拌1-2h，取出放置在120℃烘箱中，烘烤5-10min，即得分散剂；

③黏结剂制备：按重量份数，取明胶和改性聚丙烯酸酯，然后再加入混合物重量0.8倍的无水乙醇，然后微波处理2-3h,控制微波功率为800-1000w,即得黏结剂；

④导电剂制备：按重量份数，将石墨烯、二硫化钴和纳米碳纤维与丁内酯混合，再加入乙炔黑搅拌15-20min，同时施加强度为4650-4800GS的磁场，即得导电剂；

⑤复合正极浆料制备：将溶剂和黏结剂搅拌混匀，在30℃-40℃条件下，再加入导电剂和分散剂超声分散1-2h，控制超声频率为50-65KHz，最后将活性材料加入继续搅拌混匀2-4h，搅拌速度为3000-5000r/min，即得石墨烯锂电池复合正极浆料。