CN108899477B - 一种石墨烯/金属锂复合电极及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种石墨烯/金属锂复合电极的制备方法，包括：将石墨烯粉末、粘结剂溶液和金属锂粉末混合，得到石墨烯‑金属锂粉混合浆料；将所述石墨烯‑金属锂粉混合浆料涂布得到极片；将所述极片加热活化得到石墨烯/金属锂复合电极。本发明采用微米级的金属锂粉作为锂源，与微米级石墨烯材料复合并加热熔融活化金属锂粉，使金属锂充分蔓延到石墨烯的片层间，减小二者的复合尺寸，增大复合面积。本发明能精确控制复合电极中金属锂的负载量，减小其分散尺寸，利用石墨烯作为三维导电骨架，可以分散电流密度，为金属锂沉积提供活性位点，抑制表面枝晶的生长，得到高度可逆的锂金属电极。采用“正极涂布”的方式制备复合的金属锂负极，方法简单。

Description

一种石墨烯/金属锂复合电极及其制备方法
技术领域
本发明涉及锂离子电池技术领域，尤其是涉及一种石墨烯/金属锂复合电极及其制备方法。
背景技术
锂离子电池在移动设备及其电动汽车等领域的广泛应用，对锂离子的能量密度与功率密度提出了更高的要求。正极材料的开发和研究日趋完善，要提高锂离子电池整体的性能，研究高性能的负极材料具有极大的前景。金属锂，以其高比容量，质量轻和电位低等优势，常被认为是最终的锂离子电池负极材料。然而金属锂因其活泼性太高，充放电过程中会形成枝晶、“死锂”等阻碍了其进一步的发展。目前金属锂电极的研究大多集中在以下几个方面：电解液的改性，表面钝化改性或人造保护层，“结构化”复合金属锂电极的设计。近些年来，通过电化学沉积或加热熔融的方式将金属锂负载于三维多孔材料基体的内部，对金属锂进行局域微纳米化，制备复合的金属锂电极是较常使用的方法，还有研究以稳定的金属锂粉作为电极使用，但因表面具有惰性层，会导致电极内部阻抗过高，电池极化电压升高等问题，采用辊压活化的方法才能使用。
现有技术的金属锂电极研究中，都很难精确控制金属锂的负载量，将金属锂与三维多孔基体复合，制得的复合电极虽然可以有效的抑制金属锂电极存在的问题，但是往往金属锂的负载是过量的并且可控性极差。另外，现有的复合金属锂电极材料中，金属锂的局域尺寸依然是百微米甚至厘米级的尺度，并不能使分散/复合的金属锂尺寸降低至微米级别，这样的金属锂在反应过程中将和体相金属锂没有太大的区别，而且也弱化了基体骨架在引导沉积方面的作用。虽然有人直接利用微米级的金属锂粉，采用冷压成型的的方式制备金属锂电极，但是由于金属锂粉表面存在惰性层，导致该负极材料组装成电池后阻抗较大，电压极化高，循环稳定性无较大提高，实用性较差。
发明内容
有鉴于此，本发明要解决的技术问题在于提供一种石墨烯/金属锂复合电极的制备方法，本发明提供的制备方法制备得到的复合电极中金属锂的负载量可控，电极循环稳定性良好。
本发明提供了一种石墨烯/金属锂复合电极的制备方法，包括：
A)将石墨烯粉末、粘结剂溶液和金属锂粉末混合，得到石墨烯-金属锂粉混合浆料；
B)将所述石墨烯-金属锂粉混合浆料涂布得到极片；
C)将所述极片加热活化得到石墨烯/金属锂复合电极。
优选的，所述粘结剂溶液为粘结剂溶解在溶剂中得到，所述粘结剂包括聚偏氟乙烯；所述溶剂包括N-甲基吡咯烷酮；所述聚偏氟乙烯在粘结剂溶液中的质量分数为3％～7％。
优选的，所述石墨烯与金属锂的质量比为1：(5～10)；所述石墨烯在石墨烯-金属锂粉混合浆料中的质量分数为7％～15％。
优选的，所述石墨烯粉末的微片大小在20μm以下；所述金属锂粉末的粒径为50μm以下。
优选的，步骤B)所述涂布后为烘干或自然晾干，得到极片；所述烘干的温度为50℃～60℃。
优选的，步骤B)所述涂布得到极片的厚度为50～200μm。
优选的，步骤C)所述加热活化的温度为200～300℃；所述加热活化的时间为1～2min。
优选的，步骤A)所述混合为搅拌混合，所述搅拌的时间为10～12h。
本发明提供了一种石墨烯/金属锂复合电极，由上述技术方案任意一项所述的制备方法制备得到。
本发明还提供了一种锂离子电池，包括上述技术方案任意一项所述的制备方法制备得到的石墨烯/金属锂复合电极。
与现有技术相比，本发明提供了一种石墨烯/金属锂复合电极的制备方法，包括：A)将石墨烯粉末、粘结剂溶液和金属锂粉末混合，得到石墨烯-金属锂粉混合浆料；B)将所述石墨烯-金属锂粉混合浆料涂布得到极片；C)将所述极片加热活化得到石墨烯/金属锂复合电极。本发明采用微米级的金属锂粉作为锂源，与导电性较好的微米级石墨烯材料复合并利用加热熔融的方式活化金属锂粉，使金属锂充分蔓延到石墨烯的片层间，进一步减小石墨烯与金属锂的复合尺寸，增大二者的复合面积。本发明能精确控制复合电极中金属锂的负载量，同时减小金属锂的分散尺寸，利用石墨烯作为三维导电骨架，可以分散电流密度，为金属锂沉积提供活性位点，抑制表面枝晶的生长，得到高度可逆的锂金属电极。同时采用“正极涂布”的方式制备复合的金属锂负极，方法简单易操作，可以在干燥室中直接大量涂覆，实现批量的制备，这为其在工业化应用上提供了可行性。
附图说明
图1为本发明实施例1未加热的复合电极中的石墨烯片；
图2为本发明实施例1加热活化后的复合电极中的石墨烯片；
图3为本发明实施例2的石墨烯质量分数为7％时获得的极片SEM图；
图4为本发明实施例3的石墨烯质量分数为15％时获得的极片SEM图；
图5为本发明实施例4的三种不同电极的恒电流充放电循环性能对比图。
具体实施方式
本发明提供了一种石墨烯/金属锂复合电极及其制备方法，本领域技术人员可以借鉴本文内容，适当改进工艺参数实现。特别需要指出的是，所有类似的替换和改动对本领域技术人员来说是显而易见的，它们都属于本发明保护的范围。本发明的方法及应用已经通过较佳实施例进行了描述，相关人员明显能在不脱离本发明内容、精神和范围内对本文的方法和应用进行改动或适当变更与组合，来实现和应用本发明技术。
本发明提供了一种石墨烯/金属锂复合电极的制备方法，包括：
A)将石墨烯粉末、粘结剂溶液和金属锂粉末混合，得到石墨烯-金属锂粉混合浆料；
B)将所述石墨烯-金属锂粉混合浆料涂布得到极片；
C)将所述极片加热活化得到石墨烯/金属锂复合电极。
本发明首先将石墨烯粉末、粘结剂溶液和金属锂粉末混合，得到石墨烯-金属锂粉混合浆料；优选首先将石墨烯粉末和粘结剂溶液混合，得到混合浆料。
其中，所述粘结剂溶液为粘结剂溶解在溶剂中得到，所述粘结剂优选包括聚偏氟乙烯；所述溶剂优选包括N-甲基吡咯烷酮。
所述聚偏氟乙烯在粘结剂溶液中的质量分数优选为3％～7％；更优选为4％～6％；最优选为5％。
本发明对于所述石墨烯粉末的形态和规格不进行限定，微观下仍为片层。本发明所述石墨烯粉末的微片大小优选为20μm以下；更优选为15μm以下。
本发明对于所述混合方式不进行限定，搅拌混合均匀即可。
将混合浆料与金属锂粉末混合，得到石墨烯-金属锂粉混合浆料。
按照本发明，所述石墨烯与金属锂的质量比优选为1：(5～10)；更优选为1：(6～9)；最优选为1：(7～8)。
本发明所述石墨烯在石墨烯-金属锂粉混合浆料中的质量分数优选为7％～15％；更优选为8％～14％；最优选为9％～13％；最最优选为10％～13％。
本发明所述金属锂粉的质量分数为70％～80％，本发明所述粘结剂的质量分数为8％～20％；更优选为10％～20％。
本发明所述金属锂粉末的粒径优选为50μm以下；更优选为40μm以下；最优选为30μm以下。
本发明对于所述混合方式不进行限定，本领域技术人员熟知搅拌混合即可。所述搅拌的时间优选为10～12h。所述混合的容器包括但不限于试剂瓶。所述混合的环境可以为手套箱，优选在惰性气体保护的条件下进行；所述惰性气体包括但不限于氩气。
本发明采用金属锂粉作为锂源，可以精确地称量石墨烯与金属锂的混合质量，精准的确定复合电极中金属锂的负载量。相对于现有技术的浸渍等方法可以实现负载量可控的需求。
将所述石墨烯-金属锂粉混合浆料涂布得到极片。
本发明对于所述涂布的具体方式不进行限定，本领域技术人员熟知的即可。优选具体为：将上述浆料在手套箱中进行涂布，以铜箔作为集流体，用刮刀刮涂，再将样品置于氩气保护氛围中，干制，获得电极材料。所述刮刀优选为250μm厚。所述涂布后干制为为烘干或自然晾干，得到极片；所述烘干的温度优选为50℃～60℃。
本发明所述涂布得到极片的厚度优选为50～200μm。
本发明采用“正极涂布”的方式制备复合的金属锂负极，方法简单易操作，可以在干燥室中直接大量涂覆，实现批量的制备，这为在工业化应用上提供了可行性。
将所述极片加热活化得到石墨烯/金属锂复合电极。
本发明将上述极片进行加热活化，待金属锂粉熔融分散后取下待其冷却，将得到石墨烯/金属锂复合电极。
本发明所述加热活化的温度优选为200～300℃；更优选为200～280℃；所述加热活化的时间为1～3min；更优选为1～2min。
本发明加热熔融的方法可以活化惰性的金属锂粉，同时使金属锂充分蔓延到石墨烯的片层间进一步减小石墨烯与金属锂的复合尺寸，增大二者的复合面积。现有常用的金属锂粉活化的方法是辊压，范围小，又破坏极片的三维结构。本发明受加热熔融法制备金属锂复合负极的启发，采用加热活化法，使金属锂粉受热融化，液态的锂可以顺着石墨烯片蔓延，与其充分混合均匀，同时石墨烯片层可以进一步分散金属锂的尺寸，形成一个既有石墨烯片层做支撑表层又覆盖有电化学活性的金属锂的复合负极。
本发明提供了一种石墨烯/金属锂复合电极，由上述技术方案任意一项所述的制备方法制备得到。
本发明制备了石墨烯/金属锂复合的锂金属电极，与常规的锂箔对比，缓解了枝晶、死锂等问题，提高电池循环性能。与现在的其他方法相比，选用金属锂粉，很容易与石墨烯混合制备浆料，就可以采用涂布法制备电极，方法简单、工业性强，同时实现金属锂载量可控，后期加热活化可以实现金属锂与石墨烯充分混合，分散金属锂的尺寸。
本发明还提供了一种锂离子电池，包括上述技术方案任意一项所述的制备方法制备得到的石墨烯/金属锂复合电极。
本发明提供了一种石墨烯/金属锂复合电极的制备方法，包括：A)将石墨烯粉末、粘结剂溶液和金属锂粉末混合，得到石墨烯-金属锂粉混合浆料；B)将所述石墨烯-金属锂粉混合浆料涂布得到极片；C)将所述极片加热活化得到石墨烯/金属锂复合电极。本发明采用微米级的金属锂粉作为锂源，与导电性较好的微米级石墨烯材料复合并利用加热熔融的方式活化金属锂粉，使金属锂充分蔓延到石墨烯的片层间，进一步减小石墨烯与金属锂的复合尺寸，增大二者的复合面积。本发明能精确控制复合电极中金属锂的负载量，同时减小金属锂的分散尺寸，利用石墨烯作为三维导电骨架，可以分散电流密度，为金属锂沉积提供活性位点，抑制表面枝晶的生长，得到高度可逆的锂金属电极。同时采用“正极涂布”的方式制备复合的金属锂负极，方法简单易操作，可以在干燥室中直接大量涂覆，实现批量的制备，这为其在工业化应用上提供了可行性。
为了进一步说明本发明，以下结合实施例对本发明提供的一种石墨烯/金属锂复合电极及其制备方法进行详细描述。
实施例1
取2.0g的PVDF粉末，加入到38g的NMP溶液中，并搅拌上述溶液至PVDF完全溶解，获得质量分数为5％的PVDF/NMP溶液。称量0.05g20微米以下的石墨烯粉末于试剂瓶中，加入2.0g的上述溶液，然后将试剂瓶转移到手套箱中，在氩气保护氛围中搅拌12h。再称取0.35g的50微米以下的金属锂粉末，缓慢加入到上述溶液中，同时继续搅拌，获得均匀的石墨烯/金属锂粉浆料。
将上述浆料在手套箱中进行涂布，以铜箔作为集流体，用250μm厚的刮刀刮涂，再将样品置于氩气保护氛围中，自然晾干，得到200μm厚的极片。将极片进行形貌测定，结果如图1所示，图1为本发明实施例1未加热的复合电极中的石墨烯片。
待干燥完全后，用打孔器裁得极片，然后将极片置于氩气保护的氛围中加热至260℃，加热2分钟后取下待其冷却，将制备得到石墨烯/金属锂复合电极。
将极片进行形貌测定，结果如图2所示，图2为本发明实施例1加热活化后的复合电极中的石墨烯片。
实施例2
取2.0g的PVDF粉末，加入到38g的NMP溶液中，并搅拌上述溶液至PVDF完全溶解，获得质量分数为5％的PVDF/NMP溶液。称量0.035g15微米以下的石墨烯粉末于试剂瓶中，加入2g的上述溶液，再加入1.5g的NMP溶液，然后将试剂瓶转移到手套箱中，在氩气保护氛围中搅拌12h。再称取0.815g的40微米以下的金属锂粉末，缓慢加入到上述溶液中，同时继续搅拌，获得均匀的石墨烯/金属锂粉浆料。
将上述浆料在手套箱中进行涂布，以铜箔作为集流体，用200μm厚的刮刀刮涂，再将样品置于氩气保护氛围中，自然晾干，得到150μm厚的极片。
待干燥完全后，用打孔器裁得极片，然后将极片置于氩气保护的氛围中加热至200℃，加热2分钟后取下待其冷却，将制备得到石墨烯/金属锂复合电极。
对本发明实施例2制备得到的极片进行形貌测定，结果如图3所示，图3为本发明实施例2的石墨烯质量分数为7％时获得的极片SEM图。
实施例3
取2.0g的PVDF粉末，加入到38g的NMP溶液中，并搅拌上述溶液至PVDF完全溶解，获得质量分数为5％的PVDF/NMP溶液。称量0.075g15微米以下的石墨烯粉末于试剂瓶中，加入2g的上述溶液，然后将试剂瓶转移到手套箱中，在氩气保护氛围中搅拌10h。再称取0.325g的40微米以下的金属锂粉末，缓慢加入到上述溶液中，同时继续搅拌，获得均匀的石墨烯/金属锂粉浆料。
将上述浆料在手套箱中进行涂布，以铜箔作为集流体，用150μm厚的刮刀刮涂，再将样品置于氩气保护氛围中，自然晾干，得到100μm厚的极片。
待干燥完全后，用打孔器裁得极片，然后将极片置于氩气保护的氛围中加热至250℃，加热1分钟后取下待其冷却，将制备得到石墨烯/金属锂复合电极。
对本发明实施例3制备得到的极片进行形貌测定，结果如图4所示，图4为本发明实施例3的石墨烯质量分数为15％时获得的极片SEM图。
实施例4
对本发明实施例1中制备的未加热的石墨烯/金属锂粉电极、金属锂箔和加热活化后石墨烯/金属锂复合电极组装成Li-Li对称电池进行循环性能对比，结果如图5所示，图5为三种不同的Li-Li对称型电池的恒电流充放电电压-时间图。
结果表明以未经加热活化的石墨烯/金属锂粉为电极的电池内阻较高，稳定性差,电压发生异常抖动,平稳状态的充放电间电压迟滞较大为150mV，循环到180h后发生短路。以常规的平面金属锂箔为电极的电池电压迟滞为50mV，但是循环到230h后发生电压抖升，随后异常抖动，说明内部有锂枝晶的形成，导致电池发生短路。而以加热后的石墨烯/金属锂复合结构为电极的电池电压迟滞最小为20mV，循环到400h后未发生短路，说明该石墨烯/金属锂复合电极的稳定性明显提升，电化学性能优异。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种石墨烯/金属锂复合电极的制备方法，包括：
A)将石墨烯粉末、粘结剂溶液和金属锂粉末混合，得到石墨烯-金属锂粉混合浆料；所述石墨烯粉末的微片大小在20μm以下；所述金属锂粉末的粒径为50μm以下；
B)将所述石墨烯-金属锂粉混合浆料涂布得到极片；
C)将所述极片加热活化得到石墨烯/金属锂复合电极。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述粘结剂溶液为粘结剂溶解在溶剂中得到，所述粘结剂包括聚偏氟乙烯；所述溶剂包括N-甲基吡咯烷酮；所述聚偏氟乙烯在粘结剂溶液中的质量分数为3％～7％。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述石墨烯与金属锂的质量比为1：(5～10)；所述石墨烯在石墨烯-金属锂粉混合浆料中的质量分数为7％～15％。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤B)所述涂布后为烘干或自然晾干，得到极片；所述烘干的温度为50℃～60℃。
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤B)所述涂布得到极片的厚度为50～200μm。
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤C)所述加热活化的温度为200～300℃；所述加热活化的时间为1～2min。
7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤A)所述混合为搅拌混合，所述搅拌的时间为10～12h。
8.一种石墨烯/金属锂复合电极，由权利要求1～7任意一项所述的制备方法制备得到。
9.一种锂离子电池，包括权利要求1～7任意一项所述的制备方法制备得到的石墨烯/金属锂复合电极。
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110190257B (zh) * 2019-05-27 2022-01-21 上海四驱新能源科技有限公司 一种石墨烯包覆保护金属锂微球的制备方法
CN112467123B (zh) * 2020-08-14 2022-06-10 珠海中科兆盈丰新材料科技有限公司 一种高容量锂离子电池负极材料及其制备方法
CN113644235A (zh) * 2021-08-13 2021-11-12 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 一种在三维锂碳复合材料上构建LiF保护层的方法及其应用

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102201565A (zh) * 2011-04-14 2011-09-28 杭州万好万家动力电池有限公司 一种高容量金属锂粉复合负极及制备方法和多层复合电极
CN102969487A (zh) * 2012-11-23 2013-03-13 南开大学 一种用于锂硫电池正极的碳硫复合材料及其制备方法
CN104868097A (zh) * 2015-05-13 2015-08-26 北京化工大学 一种锂硫电池负极材料及其制备方法
CN106848209A (zh) * 2015-12-07 2017-06-13 微宏动力系统（湖州）有限公司 锂二次电池用电极浆料、电极及锂二次电池
CN107221709A (zh) * 2017-06-09 2017-09-29 清华大学 一种柔性快充的锂金属电池制备方法
CN107611391A (zh) * 2017-09-05 2018-01-19 珠海格力电器股份有限公司 一种锂金属二次电池负极及其制备方法
CN107681115A (zh) * 2016-08-01 2018-02-09 北京好风光储能技术有限公司 一种锂浆料电池的负极片
CN207368090U (zh) * 2017-09-05 2018-05-15 珠海格力电器股份有限公司 一种锂金属二次电池负极
CN108232111A (zh) * 2018-01-03 2018-06-29 清陶（昆山）能源发展有限公司 一种固态电池用的复合正极极片及其制备方法

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102201565A (zh) * 2011-04-14 2011-09-28 杭州万好万家动力电池有限公司 一种高容量金属锂粉复合负极及制备方法和多层复合电极
CN102969487A (zh) * 2012-11-23 2013-03-13 南开大学 一种用于锂硫电池正极的碳硫复合材料及其制备方法
CN104868097A (zh) * 2015-05-13 2015-08-26 北京化工大学 一种锂硫电池负极材料及其制备方法
CN106848209A (zh) * 2015-12-07 2017-06-13 微宏动力系统（湖州）有限公司 锂二次电池用电极浆料、电极及锂二次电池
CN107681115A (zh) * 2016-08-01 2018-02-09 北京好风光储能技术有限公司 一种锂浆料电池的负极片
CN107221709A (zh) * 2017-06-09 2017-09-29 清华大学 一种柔性快充的锂金属电池制备方法
CN107611391A (zh) * 2017-09-05 2018-01-19 珠海格力电器股份有限公司 一种锂金属二次电池负极及其制备方法
CN207368090U (zh) * 2017-09-05 2018-05-15 珠海格力电器股份有限公司 一种锂金属二次电池负极
CN108232111A (zh) * 2018-01-03 2018-06-29 清陶（昆山）能源发展有限公司 一种固态电池用的复合正极极片及其制备方法

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