[发明专利]一种环保性能好的石墨烯锂电池制备方法

说明书

本发明公开了一种环保性能好的石墨烯锂电池制备方法，包括以下步骤：S1、配备石墨烯锂电池正极材料：石墨烯粉末和N‑甲基吡咯烷酮按照一定质量比混合，超声分散后转移到反应釜中，通入氮气提升压力，然后缓慢泄压至常压，得混合料A1；将碳酸锂、碳酸镍、碳酸锰、乙酸铁、氧化钴按一定比例称取原料，并将原料放置进搅拌机搅拌，将混合均匀的原材料放入搅拌式球磨机进行机械活化，得混合料A2；将混合料A1和混合料A2按比例导入搅拌机内混合。本发明能对原料进行处理，从而便于将其生产组装成电池，能有效解决现有锂电池导电性能差的问题，提升了产品的质量，并且能快速降解和回收，提升了产品的环保性能。

技术领域

本发明涉及石墨烯锂电池制备技术领域，尤其涉及一种环保性能好的石墨烯锂电池制备方法。

背景技术

石墨烯具有非常好的热传导性能。纯的无缺陷的单层石墨烯的导热系数高达5300W/mK，是目前为止导热系数最高的碳材料，高于单壁碳纳米管(3500W/mK)和多壁碳纳米管(3000W/mK)。当它作为载体时，导热系数也可达600W/mK。此外，石墨烯的弹道热导率可以使单位圆周和长度的碳纳米管的弹道热导率的下限下移。石墨烯的高导热率有利于释放在电池系统中高电流载荷产生的热量。钛酸锂电池是一种用作锂离子电池负极材料-钛酸锂，可与锰酸锂、三元材料或磷酸铁锂等正极材料组成2.4V或1.9V的锂离子二次电池。此外，它还可以用作正极，与金属锂或锂合金负极组成1.5V的锂二次电池。由于钛酸锂的高安全性、高稳定性、长寿命和绿色环保的特点。

钛酸锂电池由于先天材料上面的优势，导致其循环性能良好，充电性能优异。但是其导电性能差是我们必须要面对的问题，石墨烯由于其导电性能好，以及硬度和韧性优异，它与钛酸锂复合形成电池的负极片可以有效的提高电池材料的活性物质比，更重要的是在提高倍率性能的同时可以提高其循环性能，有助于延长其使用寿命，有助于提升对环境的保护功能。

但是如何能很好的利用石墨烯的导电能力来弥补钛酸锂电池其导电性能差的问题，一直是本领域技术人员的难点问题，为此，我们提出了一种环保性能好的石墨烯锂电池制备方法来解决上述问题。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种环保性能好的石墨烯锂电池制备方法。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种环保性能好的石墨烯锂电池制备方法，包括以下步骤：

S1、配备石墨烯锂电池正极材料：石墨烯粉末和N-甲基吡咯烷酮按照一定质量比混合，超声分散后转移到反应釜中，通入氮气提升压力，然后缓慢泄压至常压，得混合料A1；将碳酸锂、碳酸镍、碳酸锰、乙酸铁、氧化钴按一定比例称取原料，并将原料放置进搅拌机搅拌，将混合均匀的原材料放入搅拌式球磨机进行机械活化，得混合料A2；将混合料A1和混合料A2按比例导入搅拌机内混合，并通过加热-冷却-研磨-烧结-冷却后得到正极材料；

S2、配备石墨烯锂电池负极材料：将吡咯单体溶解于溶剂中，再加入石墨烯于室温下分散，获得混合液B；将钛酸锂粉末和表面活性剂加入混合液B中，经分散后获得混合液B1；将混合液B1置于低温条件下倒进搅拌机内进行搅拌，之后将引发剂缓慢滴入混合液B中，滴完继续保温搅拌反应；反应完全后，经过滤-洗涤-烘烤获得负极材料；

S3、将铝箔裁切呈所需的尺寸，并放置到正极涂布机中备用，将S1中得到的正极材料和正极溶液在室温下混合，并且搅拌均匀,得到溶液C，并将溶液C导入涂布机料筒中，通过涂布机将溶液C按规定的面密度涂覆，得到正极片；

S4、将铜箔裁切呈所需的尺寸，并放置到负极涂布机中备用，将S2中得到的正极材料和正极溶液在室温下混合，并且搅拌均匀,得溶液D，并将溶液D导入涂布机料筒中，通过涂布机将溶液D按规定的面密度涂覆，得到负极片；

S5、在正极片和负极片中间加入隔膜纸，并通过自动卷绕机进行卷绕成卷芯；