[发明专利]一种复合石墨烯锂离子电池及复合石墨烯电极的制造方法

权利要求书

1.一种复合石墨烯锂离子电池，其特征在于：包括电池壳(39)以及设置在电池壳(39)内部的电解液(37)、隔离膜(38)、复合石墨烯正极片、复合石墨烯负极片，所述隔离膜(38)设置于复合石墨烯正极片、复合石墨烯负极片之间；

所述复合石墨烯正极片包括正极集流体(31)、沉积在正极集流体(31)表面的正极石墨烯膜(33)、以及涂覆于正极石墨烯膜(33)上的正极活性物质层(35)；所述复合石墨烯负极片包括负极集流体(32)、沉积在负极集流体(32)表面的负极石墨烯膜(34)、涂覆于负极石墨烯膜(34)的负极活性物质层(36)。

2.如权利要求1所述的复合石墨烯锂离子电池，其特征在于：正极石墨烯膜、负极石墨烯膜均为通过辅助等离子化学气相沉积技术沉积在集流体表面厚度为的石墨烯。

3.如权利要求1-2任一项所述的复合石墨烯锂离子电池的复合石墨烯电极的制造方法，其特征在于，包括复合石墨烯正极箔材的制作以及复合石墨烯负极箔材的制作；

所述复合石墨烯正极箔材的制作方法如下：利用锂电池正极集电极用铝箔，采用等离子辅助气相沉积法在所述铝箔表面沉积正极石墨烯膜；得到复合石墨烯正极箔材；

所述复合石墨烯正极箔材的制作方法如下：利用锂电池负极集电极用铜箔；采用等离子辅助气相沉积法在所述铜箔表面沉积负极石墨烯膜；得到复合石墨烯负极箔材。

4.如权利要求3所述的复合石墨烯锂离子电池的复合石墨烯电极的制造方法，其特征在于，以锂电池正极集电极用铝箔为镀膜基材、催化金属溅镀靶材选用Al或Ni、催化金属膜沉积方式采用直流溅射电源、等离子辅助电源使用射频电源、石墨烯生成碳源气体选用纯度大于97％的工业乙炔气体、金属膜溅镀本底真空度小于2.0x10^-3Pa、金属膜溅镀工作真空度为3x10^-1Pa、镀膜速度设置1.5～5m/min、卷绕张力范围设置5～30N、金属膜沉积靶功率设置选择3-8kw、控制金属膜沉积膜厚范围10-180nm，等离子辅助气相沉积功率设置范围1.5-4.5kw，沉积石墨烯的沉积厚度为层数为

5.如权利要求3所述的复合石墨烯锂离子电池的复合石墨烯电极的制造方法，其特征在于，以锂电池负极集电极用铜箔为镀膜基材、催化金属溅镀靶材选用Cu或Ni、催化金属膜沉积方式采用直流溅射电源、等离子辅助电源选择性使用射频电源、石墨烯生成碳源气体采用纯度大于97％的工业乙炔(C₂H₂)气体、金属膜溅镀本底真空度小于2.0x10^-3Pa、金属膜溅镀工作真空度为3x10^-1Pa、镀膜速度为1.5-5m/min、卷绕张力范围设置5-30N、金属膜沉积靶功率设置3-8kw、控制金属膜沉积膜厚范围10-180nm，等离子辅助气相沉积功率设置范围1.5-4.5kw，沉积石墨烯层数为5-10层。

6.如权利要求3-5任一项所述的复合石墨烯锂离子电池的复合石墨烯电极的制造方法，其特征在于，在所述复合石墨烯正极箔材表面涂覆正极活性物质，经压实、烘干、裁切工序完成复合石墨烯正极片的制作；

在所述复合石墨烯负极箔材表面涂覆负极活性物质，经压实、烘干、裁切工序完成复合石墨烯负极片的制作。

7.如权利要求6所述的复合石墨烯锂离子电池的复合石墨烯电极的制造方法，其特征在于，所述锂电池正极集电极用铝箔按牌号可用1060、1050、1145、1235等合金牌号中的任一种；按铝箔状态可用O、H14、H24、H22、H18等状态中的任一种；

锂电池负极集电极用铜箔可为压延铜箔电解铜箔、单面光铜箔、双面光铜箔、甚低轮廓度铜箔中的人一种；

所述正极活性物质为钴酸锂、锰酸锂、磷酸铁锂、三元材料中的任一种；

所述负极活性物质为人工石墨、天然石墨、树脂碳、硅碳混合粉体中的一种。