[发明专利]一种柔性碳电极及其在锂离子电池中的应用

权利要求书

1.一种柔性碳电极，其特征在于，所述柔性碳电极包括：

(a)嵌锂碳材料，所述嵌锂碳材料是天然石墨、人造石墨、硬碳、软炭和中间相碳微球中的一种或多种；

(b)还原氧化石墨烯，所述还原氧化石墨烯是由氧化石墨烯通过高温法、化学法中的一种或两种方式还原得到；

其中，碳颗粒为主体活性材料，占电极总质量的75-95％，还原氧化石墨烯作为粘结剂、导电剂和辅助活性材料，占电极总质量的5-25％；

所述柔性碳电极是嵌锂碳材料插入还原氧化石墨烯片层间形成三维包裹网络结构；

所述嵌锂碳材料颗粒尺寸为2-5um；

所述氧化石墨烯的片层大小为3-15um。

2.如权利要求1所述的一种柔性碳电极，其特征在于，氧化石墨烯是通过改性的Hummer’s法制得溶液后，冷冻干燥得氧化石墨烯粉体，其氧含量为33～50％。

3.如权利要求1所述的一种柔性碳电极，其特征在于，所述柔性碳电极的厚度为5-100um。

4.如权利要求1所述的一种柔性碳电极的制备方法，其特征在于，所述柔性碳电极是将嵌锂碳材料与氧化石墨烯按照质量比为(1-9.5):1在水中混合，搅拌、超声，使其分散均匀后，经过真空抽滤成膜，干燥，得到碳/氧化石墨烯复合膜；然后进一步在400℃下高温热还原或化学还原得到柔性自支撑碳/还原氧化石墨烯复合膜。

5.如权利要求4所述的一种柔性碳电极的制备方法，其特征在于，所述化学还原所用的还原剂为水合肼或氢碘酸中的一种。

6.根据权利要求1所述的柔性碳电极的应用，其特征在于该电极可独立自支撑，不需要集流体，直接用作锂电池的电极材料。

7.根据权利要求1所述的柔性碳电极的应用，其特征在于该柔性碳电极应用于锂离子电池，所述锂离子电池的电解液体系为1M六氟磷酸锂溶于酯类和醚类的体系。