复合材料负离子释放头及其制备方法和负离子发生电极.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CN111355135A(43)申请公布日2020.06.30(21)申请号201811573797.9(22)申请日2018.12.21(71)申请人汉能移动能源控股集团有限公司地址100107北京市朝阳区奥运村街道综合办公区2号楼107室(72)发明人林伟华徐冬(51)Int.Cl.H01T23/00(2006.01)H01T19/04(2006.01)权利要求书2页说明书12页附图2页(54)发明名称复合材料负离子释放头及其制备方法和负离子发生电极(57)摘要本发明公开了一种制备复合材料负离子释放头的方法。所述方法包括：对石墨烯进行细化处理；对富勒烯进行表面改性；采用细化处理后的石墨烯和表面改性后的富勒烯制备石墨烯和富勒烯的复合材料水溶液；将导电金属丝放入石墨烯和富勒烯的复合材料水溶液中，在导电金属丝表面沉积生长石墨烯和富勒烯的复合材料层，得到复合材料负离子释放头。本发明还公开了上述方法制备得到的复合材料负离子释放头和一种负离子发生电极。本发明的方法能够提高石墨烯和富勒烯在水中的溶解性，制备得到的复合材料负离子释放头可以产生小粒径、高活性、迁移距离远的生态级小粒径负氧离子，且负离子纯度高，复合材料负离子释放头的使用寿命较长。CN111355135ACN111355135A权利要求书1/2页1.一种制备复合材料负离子释放头的方法，其特征在于，所述方法包括：对石墨烯进行细化处理；对富勒烯进行表面改性；采用细化处理后的石墨烯和表面改性后的富勒烯制备石墨烯和富勒烯的复合材料水溶液；和将导电金属丝放入所述石墨烯和富勒烯的复合材料水溶液中，在所述导电金属丝表面沉积生长石墨烯和富勒烯的复合材料层，得到所述复合材料负离子释放头。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述对石墨烯进行细化处理包括：将石墨烯球磨至粒径＜1μm；任选地，所述球磨的方式为等离子体辅助球磨；进一步任选地，所述等离子体辅助球磨的条件包括：压力为0.01～1MPa，球磨环境为惰性气氛。3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述对富勒烯进行表面改性包括：将富勒烯溶解在有机溶剂中，得到第一混合溶液；将表面活性剂溶解在分散剂中，得到第二混合溶液；将所述第一混合溶液与所述第二混合溶液混合，使得对富勒烯进行表面改性；和对体系进行除杂处理。4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述表面活性剂为N-乙烯基酰胺类表面活性剂，任选地，为聚乙烯吡咯烷酮；和/或所述分散剂选自芳烃、卤代芳烃、醇类溶剂和卤代烷烃中的任意一种或多种；和/或所述富勒烯与所述表面活性剂的质量比为1:80～200，任选地为1:100～150；和/或所述将富勒烯溶解在有机溶剂中包括：在容器中将富勒烯与有机溶剂混合，超声分散，直至所述容器的内壁上无富勒烯附着并且所述容器中的溶液不分层。5.根据权利要求3所述的方法，其中，所述对体系进行除杂处理包括：对体系进行旋转蒸发，直至体系中的溶液完全蒸干；任选地，所述旋转蒸发的温度为50～100℃，还任选地为60～80℃。6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述采用细化处理后的石墨烯和表面改性后的富勒烯制备石墨烯和富勒烯的复合材料水溶液包括：将细化处理后的石墨烯和表面改性后的富勒烯溶解在水中，进行除杂处理，得到石墨烯和富勒烯的复合材料的初级水溶液；将所述初级水溶液进行浓缩处理，得到浓缩液；和将所述浓缩液进行活化处理，得到所述石墨烯和富勒烯的复合材料水溶液。7.根据权利要求6所述的方法，其中，所述将细化处理后的石墨烯和表面改性后的富勒烯溶解在水中，进行除杂处理包括：将所述细化处理后的石墨烯和所述表面改性后的富勒烯与水混合，超声分散；将超声分散后的溶液进行离心，直至下层沉淀的pH为6.5～7.5，将下层沉淀溶解在水中，得到所述石墨烯和富勒烯的复合材料的初级水溶液；和/或所述细化处理后的石墨烯和所述表面改性后的富勒烯的质量比为0.1～1:1，任选地为0.1～0.5:1。8.根据权利要求6所述的方法，其中，所述浓缩处理包括：将所述初级水溶液在20～302CN111355135A权利要求书2/2页℃下干燥3～5小时；和/或所述活化处理包括：将所述浓缩液在惰性气氛中、90～120℃下烧结0.5～1.5小时，且控制在所述石墨烯和富勒烯的复合材料水溶液中，石墨烯和富勒烯复合材料的体积分数为5％～30％。9.根据权利要求1-8中任一项所述的方法，其中，在所述导电金属丝表面沉积生长石墨烯和富勒烯的复合材料层时采用的方法为垂直沉积法；所述垂直沉积法的条件包括：温度为50～120℃，任选地，温度为60～100℃；时间为15～31小时；和/或所述石墨烯和富勒烯的复合材料层的厚度为2～10nm。10.根据权利要求1-9中任一项所述的方法制备得到