[发明专利]一种少层石墨材料及其制备方法、电极材料及电池

说明书

本发明公开一种少层石墨材料及其制备方法、电极材料及电池，涉及石墨材料技术领域，为解决以石墨类材料为电极材料的电池放电容量较低的问题而发明。所述一种少层石墨材料的制备方法，包括：采用高能碰撞的方式对石墨类材料进行剥离，获得少层石墨材料。本发明用于制备电池中的电极材料。

技术领域

本发明涉及石墨材料技术领域，尤其涉及一种少层石墨材料及其制备方法、电极材料及电池。

背景技术

目前，化石燃料仍是人类生产、生活的主要能源。随着全球能源使用量的增长及使用方式的不科学，不但对环境产生了严重影响，还使化石燃料等不可再生能源面临日渐枯竭，这就迫切要求人们寻求新能源。

近年来，风能、太阳能等的新型能源因为可再生且低碳环保而受到了人们的重视。这其中，以化学电源为代表的储能器件得到了快速地发展，也将成为解决未来能源问题的关键所在。例如：锂离子电池、铝离子电池等二次电池可作为电子设备及新型动力汽车的主要储能器件，具有稳定性强、安全性高、理论容量高等优势，也备受广大研究者的关注；这类二次电池的电极材料通常采用石墨类材料，以有效地提高电池性能和使用寿命。但是，受限于材料本身特性的影响，将石墨类材料作为电池的电极材料，其放电容量较低。

发明内容

本发明的实施例提供一种少层石墨材料及其制备方法、电极材料及电池，为了解决以石墨类材料为电极材料的电池放电容量较低的问题。

为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：

本发明实施例一方面提供了一种少层石墨材料的制备方法，包括：采用高能碰撞的方式对石墨类材料进行剥离，获得少层石墨材料。

在本发明一些实施例中，所述采用高能碰撞的方式对石墨类材料进行剥离，获得少层石墨材料包括：将剥离辅助剂和石墨类材料混合，获得预混物；在所述预混物所含有的剥离辅助剂的辅助下，采用高能碰撞的方式对所述预混物所含有的石墨类材料进行层剥离处理，获得剥离产物；去除所述剥离产物含有的剥离辅助剂，获得少层石墨材料。

在本发明一些实施例中，在所述预混物所含有的剥离辅助剂的辅助下，采用高能碰撞的方式对所述预混物所含有的石墨类材料进行层剥离处理，获得剥离产物包括：对预混物进行球磨处理，以使石墨类材料进行层剥离，得到球磨后物料；去除所述物料含有的剥离辅助剂，获得剥离产物。

在本发明一些实施例中，对预混物进行球磨处理前，所述少层石墨材料的制备方法还包括：将所述预混物与球磨溶剂混合在一起；得到球磨后物料后，去除所述物料含有的剥离辅助剂前，所述少层石墨材料的制备方法还包括：去除所述球磨后物料含有的球磨溶剂。

在本发明一些实施例中，所述对预混物进行球磨处理包括：在惰性气氛下对所述预混物进行球磨处理，得到球磨后物料；其中，球磨处理的条件为：球磨的转速为50rpm-450rpm，球磨时间为12h-96h；所述预混物的体积填料比为1:(0.3-0.7)。

在本发明一些实施例中，所述去除所述物料含有的剥离辅助剂，获得剥离产物包括：在无氧条件下，对所述物料中的剥离辅助剂进行烧结处理，获得少层石墨材料；其中，烧结处理的条件为：烧结的温度为500℃-1000℃，烧结的时间为2h-10h。

在本发明一些实施例中，所述石墨类材料与剥离辅助剂的质量比为1：(0.2-1)。

在本发明一些实施例中，所述剥离辅助剂为硫、硒、磷中的一种或几种；和/或，所述石墨类材料为天然石墨和/或人造石墨。

本发明实施例另一方面提供了一种少层石墨材料，包括上述方案所述的少层石墨材料的制备方法所制得的少层石墨材料。

本发明实施例又一方面提供了一种电极材料，包括上述方案所述的少层石墨材料。

本发明实施例还提供了一种电池，包括上述方案所述的电极材料。