一种低温型石墨烯/氟化石墨正极材料.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN111969188A(43)申请公布日2020.11.20(21)申请号202010843178.8(22)申请日2020.08.20(71)申请人贵州梅岭电源有限公司地址563000贵州省遵义市汇川区中华路705号(72)发明人张亮周雄陈晓涛魏俊华苏纪宏刘力石斌陈铤(74)专利代理机构贵州派腾知识产权代理有限公司52114代理人周黎亚(51)Int.Cl.H01M4/36(2006.01)H01M4/583(2010.01)H01M4/62(2006.01)H01M6/14(2006.01)权利要求书1页说明书6页附图3页(54)发明名称一种低温型石墨烯/氟化石墨正极材料(57)摘要本发明涉及化学电源技术领域，具体是一种低温型石墨烯/氟化石墨正极材料，以氧化石墨烯、氟化石墨为原料，以乙醇为溶剂制得混合料，在空气下经瞬间热还原反应，将氧化石墨烯包覆在氟化石墨材料区间内，制得石墨烯/氟化石墨正极材料，改善正极材料的低温导电性，降低电池材料内阻的同时，提高氟化石墨材料低温锂离子扩散性，可有效提高锂氟化碳电池低温放电性能。CN111969188ACN111969188A权利要求书1/1页1.一种低温型石墨烯/氟化石墨正极材料，其特征在于，以氧化石墨烯、氟化石墨为原料，以乙醇为溶剂制得混合料，在空气下经瞬间热还原反应，将氧化石墨烯包覆在氟化石墨材料区间内，制得石墨烯/氟化石墨正极材料。2.如权利要求1所述一种低温型石墨烯/氟化石墨复合材料，其特征在于，包括如下步骤：(1)取氧化石墨烯加入到乙醇中，利用超声波分散10min-50min，得到氧化石墨烯分散液；(2)将氟化石墨加入到氧化石墨烯分散液中进行磁力搅拌，得到氧化石墨烯/氟化石墨混合溶液；(3)将步骤(2)制备得到混合溶液鼓风烘干，得到氧化石墨烯/氟化石墨混合料；(4)将步骤(3)制得的氧化石墨烯/氟化石墨混合料，在空气气氛下进行热还原，然后自然降温、研磨，得到石墨烯/氟化石墨正极材料。3.如权利要求1所述一种低温型石墨烯/氟化石墨复合材料，其特征在于，所述乙醇为无水乙醇。4.如权利要求1所述一种低温型石墨烯/氟化石墨复合材料，其特征在于，所述氧化石墨烯/氟化石墨混合溶液中氧化石墨烯与氟化石墨的质量比为(1～3):10。5.如权利要求1所述一种低温型石墨烯/氟化石墨复合材料，其特征在于，所述氧化石墨烯分散液中氧化石墨烯与乙醇的比例为1:10～1:50。6.如权利要求1所述一种低温型石墨烯/氟化石墨复合材料，其特征在于，所述磁力搅拌，其转速为350-500r/min，时间为30min-90min。7.如权利要求1所述一种低温型石墨烯/氟化石墨复合材料，其特征在于，所述鼓风烘干，其温度为45-55℃。8.如权利要求1所述一种低温型石墨烯/氟化石墨复合材料，其特征在于，所述鼓风烘干，其温度为50℃。9.如权利要求1所述一种低温型石墨烯/氟化石墨复合材料，其特征在于，所述热还原，其温度为300℃-400℃，时间为1min-30min。2CN111969188A说明书1/6页一种低温型石墨烯/氟化石墨正极材料技术领域[0001]本发明涉及化学电源技术领域，具体是一种低温型石墨烯/氟化石墨正极材料。背景技术[0002]锂原电池作为一种各一次使用的高比能量电池，由于工作电压高，比能量高，贮存寿命长等一系列优点，已经成为目前研究热点。其中，锂氟化碳电池作为目前实际应用中比能量最高的一次电池，达到2180Wh/kg。同时，氟化石墨材料的结构使得其具有稳定的物理和化学性质，因此电池储存性能和高温性能良好。[0003]但是，受限于氟化碳正极材料的自身结构，其电子电导率低(10-9S/cm以上)，且低温下锂离子扩散速率较慢，低温内阻增加，导致锂氟化碳电池低温放电性能较差，严重制约着锂/氟化碳电池在低温环境下的使用。[0004]因此，寻找一种低温下具有良好性能的氟化碳材料，提高锂氟化碳电池的低温性能，拓宽锂氟化碳电池的应用范围，是目前亟需解决的问题。[0005]专利号CN201910103600.3公开了一种V2O5@C修饰的氟化碳正极材料，该氟化碳材料改善了氟化碳电压滞后现象、大幅度提高大倍率性能。[0006]专利号CN201910104098.8公开了V2O5-氟化碳混合正极材料，该材料改善了氟化碳正极材料放电初期的电压滞后问题以及大电流放电条件下发热量大的问题。[0007]专利号CN201811348641.0公开了锂一次电池用复合氟化碳正极材料，该文献公开了多孔氟化碳为碳骨架来源，其多孔结构在放电过程中提供锂离子扩散通道，从而起到提高放电电压、消除电压滞后作用，该复合氟化碳正极材料无电压滞后、比能量高、放电性能可调控。[0