kaiyun高电压大容量轻薄型石墨烯动力蓄电池及其制备方法【专利摘要】一种高电压大容量轻薄型石墨烯动力蓄电池,该蓄电池包括正极铝箔集流体、正极改性石墨层、玻璃丝电解质硬碳棉、负极改性氧化石墨烯（GO）/聚苯胺和负极铜箔集流体，此电池容量高，循环寿命长，自放电率低，快充耐高压，可深放电，温度稳定性好，不燃烧不爆炸，体积小且重量轻，无环境污染，深撞击不漏液，体状可长可短，可方可圆，方便灵活，适用性广。
[0002]由于人类社会的进步和人口的增加，对社会的物资需求的不断提高，而随之造成的环境污染的加重，人们亟待对环境改善，而汽车燃油是造成污染的重要因素，人类对汽车的依赖越来越多，零排放点电动汽车是首选和社会发展的必然，电力汽车是零排放的最佳选择，能找到一款替代燃油动力的蓄电池是重中之重，铅酸电池虽然发展百余年历史，但容量小，充电时间长使其将推出历史舞台，曾对锂电池寄予厚望，实践证明锂电池存在燃点低、易发热、爆炸等隐患，其充电时间长，续航里程短，无论用哪个品牌，最重要的是安全第一，其次是充电时间，第二是续航里程kaiyun体育下载官网。
[0003]发明目的:本发明提供一种高电压大容量轻薄型石墨烯动力蓄电池及其制备方法，其目的是解决以往所存在的冋题kaiyun官方网站。
一种高电压大容量轻薄型石墨烯动力蓄电池，其特征在于:该蓄电池包括正极铝箔集流体、正极改性石墨层、玻璃丝电解质硬碳棉、负极改性氧化石墨烯(GO)/聚苯胺和负极铜箔集流体，正极铝箔集流体、正极改性石墨/改性磷酸铁涂层、玻璃丝电解质硬碳棉、负极改性氧化石墨烯(GO)/聚苯胺和负极铜箔集流体设置在槽体内；玻璃丝电解质硬碳棉设置在正极铝箔集流体和正极铝箔集流体之间；
正极改性石墨/改性磷酸铁涂层包覆在正极铝箔集流体外围，负极改性氧化石墨烯(GO)/聚苯胺包覆在负极铜箔集流体外围；在槽体上端设置有封闭槽体的槽盖，在槽盖上设置有正极极柱和负极极柱，正极极柱连接正极铝箔集流体，负极极柱连接负极铜箔集流体。
[0006]在负极改性氧化石墨烯(GO)/聚苯胺外包覆有纳米硅层;在正极改性石墨层外包覆有改性憐fe铁涂层。
(2)、2-6g硫酸钠(NaS03)进行水溶处理后缓慢加入上述混合液，再加入5-10g高锰酸钾，在(TC时搅拌1-3小时候后，温度升高至35-45°C再搅拌1.5-2.5小时；
(4)、将混合液转入85-95°C的坩祸中，20-35分钟接着用25-35ml的20-30%的双氧水多次离心洗涤，在40-50 °C下沉淀烘干即可得氧化石墨烯；
(一.)、待上述氧化石墨稀制备完成后进彳丁改性氧化石墨稀楽■液的配置: (1)、氧化石墨稀:聚苯胺=7—15mg: 800一1500ml的比例配置；
以硅粉经水球磨后，经乳化沥青混合料喷雾干燥，喷雾机进口温度为260-300°C，出口温度为110-120°C，并在惰性气体条件下碳化烧结而得；
方法(2):将一氧化硅及人造石墨烯按1-5:1的质量比装在锆珠的聚四氟乙烯罐中球磨8-15小时后转速为450-550转/min，把罐中的混合物再进行通氩气条件高温处理，升温速度为8-15°C/min，再研磨得包覆纳米娃即s1/co耐高温300°C ;将改性氧化石墨稀聚苯胺为基底再喷涂包覆纳米娃材料制成负极;氩气的压力为0.lmpa。
[0009]改性磷酸铁锂:将磷酸铁锂25-35%、聚偏氟乙烯六氟丙烯50-60%、离子液体聚合物8-15%和碳酸乙烯酯3-6%混合形成混合聚合物。
电解液直接影响充放电的能力，本电解液为固化膜状具有较高的电位导性、化学、电化学稳定性，有高度不可燃热稳定性，聚合物配比如下:
(1)、氟代磺酰亚胺与三氟甲基磺酰亚胺锂混合液按1:1质量比混合，混合后的质量占电解质或电解液总质量的80% ；
三氟甲基磺酰胺咪唑与聚乙烯乙二醇甲基丙烯酸酯聚合物混合液按质量比1:1混合后，占电解质或电解液总质量的20%，电解液加凝胶喷涂在玻璃丝网上固化成膜。
[0011]优点效果:本发明提供一种高电压大容量轻薄型石墨烯动力蓄电池及其制备方法，此电池容量高，循环寿命长，自放电率低，快充耐高压，可深放电kaiyun.com，温度稳定性好，不燃烧不爆炸，体积小且重量轻，无环境污染，深撞击不漏液，体状可长可短，可方可圆，方便灵活，适用性广。
一种高电压大容量轻薄型石墨烯动力蓄电池，该蓄电池包括正极铝箔集流体1kaiyun体育全站入口、正极改性石墨层2、玻璃丝电解质硬碳棉3、负极改性氧化石墨稀(GO)/聚苯胺4和负极铜箔集流体5，正极铝箔集流体1、正极改性石墨/改性磷酸铁涂层2、玻璃丝电解质硬碳棉3、负极改性氧化石墨烯(GO)/聚苯胺4和负极铜箔集流体5设置在槽体9内；玻璃丝电解质硬碳棉3设置在正极铝箔集流体I和正极铝箔集流体I之间；
正极改性石墨/改性磷酸铁涂层2包覆在正极铝箔集流体I外围，负极改性氧化石墨烯(GO)/聚苯胺4包覆在负极铜箔集流体5外围；在槽体9上端设置有封闭槽体9的槽盖10，在槽盖10上设置有正极极柱6和负极极柱7，正极极柱6连接正极铝箔集流体I，负极极柱7连接负极铜箔集流体5。槽盖10起到封闭电池的作用。
[0014]玻璃丝电解质硬碳棉3外围包覆绝缘膜8，使得正极铝箔集流体I与玻璃丝电解质硬碳棉3之间以及负极铜箔集流体5与玻璃丝电解质硬碳棉3之间均有绝缘膜8隔开。
[0015]在负极改性氧化石墨烯(GO)/聚苯胺4外包覆有纳米硅层;在正极改性石墨层2外包覆有改性磷酸铁涂层。
(2)、4g硫酸钠(NaSO3)进行水溶处理后缓慢加入上述混合液，再加入Sg高锰酸钾，在O°C时搅拌3小时候后，温度升高至40°C再搅拌2小时；
(4)、将混合液转入90°C的坩祸中，30分钟接着用30ml的30%的双氧水多次离心洗涤，在40 V下沉淀烘干即可得氧化石墨烯；
但对氧化石墨烯必须进行改性，改性原因:由于氧化石墨烯表面存在羟基kaiyun.com、羧基、环氧基等功能团，在水性中有良好的分散性，而对油性有机溶剂再分散性差，有机溶剂很难进入片层间，因而必须对其改性；
这样的负极材料:容较快的充电速率和良好的循环性稳定性，外层包覆纳米硅多孔碳凝胶层缓解在充放电过程中的体积膨胀效应，提高使用寿命。
以硅粉经水球磨后，经乳化沥青混合料喷雾干燥，喷雾机进口温度为300°C，出口温度为110°C，并在惰性气体条件下碳化烧结而得;惰性气体的压力最好为0.lmpa;
改性磷酸铁锂:将磷酸铁锂30%、聚偏氟乙烯六氟丙烯55%、离子液体聚合物10%和碳酸乙烯酯5%混合形成混合聚合物；
电解液直接影响充放电的能力，本电解液为固化膜状具有较高的电位导性、化学、电化学稳定性，有高度不可燃热稳定性，聚合物配比如下:
(1)、氟代磺酰亚胺与三氟甲基磺酰亚胺锂混合液按1:1质量比混合，混合后的质量占电解质或电解液总质量的80% ；
三氟甲基磺酰胺咪唑与聚乙烯乙二醇甲基丙烯酸酯聚合物混合液按质量比1:1混合后，占电解质或电解液总质量的20%，电解液加凝胶喷涂在玻璃丝网上固化成膜。
(一)、氧化石墨烯(G0)制备方法:(用氧化还原法) (1)、以天然石墨烯麟片材料0.5g和50ml浓硫酸均匀混合；
(2)kaiyun体育下载官网、6g硫酸钠(NaSO3)进行水溶处理后缓慢加入上述混合液，再加入5g高锰酸钾，在O°C时搅拌1.5小时候后，温度升高至35°C再搅拌2.5小时；
(4)、将混合液转入85°C的坩祸中，35分钟接着用25ml的20%的双氧水多次离心洗涤，在50 V下沉淀烘干即可得氧化石墨烯；
但对氧化石墨烯必须进行改性，改性原因:由于氧化石墨烯表面存在羟基、羧基、环氧基等功能团，在水性中有良好的分散性，而对油性有机溶剂再分散性差，有机溶剂很难进入片层间，因而必须对其改性；
这样的负极材料:容较快的充电速率和良好的循环性稳定性，外层包覆纳米硅多孔碳凝胶层缓解在充放电过程中的体积膨胀效应，提高使用寿命。
以硅粉经水球磨后，经乳化沥青混合料喷雾干燥，喷雾机进口温度为260°C，出口温度为120°Ckaiyun体育全站入口，并在惰性气体条件下碳化烧结而得;惰性气体的压力最好为0.lmpa;
改性磷酸铁锂:将磷酸铁锂25%、聚偏氟乙烯六氟丙烯60%、离子液体聚合物9%和碳酸乙烯酯6%混合形成混合聚合物；
电解液直接影响充放电的能力，本电解液为固化膜状具有较高的电位导性、化学、电化学稳定性，有高度不可燃热稳定性，聚合物配比如下:
(1)kaiyun体育下载官网、氟代磺酰亚胺与三氟甲基磺酰亚胺锂混合液按1:1质量比混合，混合后的质量占电解质或电解液总质量的80% ；
三氟甲基磺酰胺咪唑与聚乙烯乙二醇甲基丙烯酸酯聚合物混合液按质量比1:1混合后，占电解质或电解液总质量的20%，电解液加凝胶喷涂在玻璃丝网上固化成膜。
(2)、2g硫酸钠(NaSO3)进行水溶处理后缓慢加入上述混合液，再加入1g高锰酸钾，在O°C时搅拌I小时候后，温度升高至45°C再搅拌1.5小时；
(4)、将混合液转入95°C的坩祸中，20分钟接着用35ml的25%的双氧水多次离心洗涤，在45 V下沉淀烘干即可得氧化石墨烯；
但对氧化石墨烯必须进行改性，改性原因:由于氧化石墨烯表面存在羟基、羧基、环氧基等功能团，在水性中有良好的分散性，而对油性有机溶剂再分散性差，有机溶剂很难进入片层间kaiyun体育下载官网，因而必须对其改性；
这样的负极材料:容较快的充电速率和良好的循环性稳定性，外层包覆纳米硅多孔碳凝胶层缓解在充放电过程中的体积膨胀效应，提高使用寿命。
以硅粉经水球磨后，经乳化沥青混合料喷雾干燥，喷雾机进口温度为280°C，出口温度为115°C，并在惰性气体条件下碳化烧结而得;惰性气体的压力最好为0.lmpa;
改性磷酸铁锂:将磷酸铁锂35%、聚偏氟乙烯六氟丙烯50%、离子液体聚合物12%和碳酸乙烯酯3%混合形成混合聚合物；
电解液直接影响充放电的能力，本电解液为固化膜状具有较高的电位导性、化学、电化学稳定性，有高度不可燃热稳定性，聚合物配比如下:
(1)、氟代磺酰亚胺与三氟甲基磺酰亚胺锂混合液按1:1质量比混合，混合后的质量占电解质或电解液总质量的80% ；
三氟甲基磺酰胺咪唑与聚乙烯乙二醇甲基丙烯酸酯聚合物混合液按质量比1:1混合后，占电解质或电解液总质量的20%，电解液加凝胶喷涂在玻璃丝网上固化成膜。
(2)、4g硫酸钠(NaSO3)进行水溶处理后缓慢加入上述混合液，再加入Sg高锰酸钾kaiyun体育下载官网，在O°C时搅拌3小时候后，温度升高至40°C再搅拌2小时；
(4)、将混合液转入90°C的坩祸中，30分钟接着用30ml的30%的双氧水多次离心洗涤，在40 V下沉淀烘干即可得氧化石墨烯；
但对氧化石墨烯必须进行改性，改性原因:由于氧化石墨烯表面存在羟基、羧基、环氧基等功能团，在水性中有良好的分散性kaiyun体育下载官网，而对油性有机溶剂再分散性差，有机溶剂很难进入片层间，因而必须对其改性；
这样的负极材料:容较快的充电速率和良好的循环性稳定性，外层包覆纳米硅多孔碳凝胶层缓解在充放电过程中的体积膨胀效应，提高使用寿命。
将一氧化硅及人造石墨烯按2:1的质量比装在锆珠的聚四氟乙烯罐中球磨10小时后转速为500转/min，把罐中的混合物再进行通氩气条件高温处理，升温速度为10°C/min，再研磨得包覆纳米娃即s1/co耐高温300°C ;将改性氧化石墨稀聚苯胺为基底再喷涂包覆纳米娃材料制成负极;氩气的压力为0.lmpakaiyun.com。
[0024]改性磷酸铁锂:将磷酸铁锂25%、聚偏氟乙烯六氟丙烯55%、离子液体聚合物15%和碳酸乙烯酯5%混合形成混合聚合物；
电解液直接影响充放电的能力，本电解液为固化膜状具有较高的电位导性、化学、电化学稳定性，有高度不可燃热稳定性kaiyun平台，聚合物配比如下:
(1)kaiyun官方网站、氟代磺酰亚胺与三氟甲基磺酰亚胺锂混合液按1:1质量比混合kaiyun体育全站入口，混合后的质量占电解质或电解液总质量的80% ；
三氟甲基磺酰胺咪唑与聚乙烯乙二醇甲基丙烯酸酯聚合物混合液按质量比1:1混合后，占电解质或电解液总质量的20%，电解液加凝胶喷涂在玻璃丝网上固化成膜。
(2)、6g硫酸钠(NaSO3)进行水溶处理后缓慢加入上述混合液，再加入5g高锰酸钾，在O°C时搅拌1.5小时候后，温度升高至35°C再搅拌2.5小时；
(4)、将混合液转入85°C的坩祸中，35分钟接着用25ml的20%的双氧水多次离心洗涤，在50 V下沉淀烘干即可得氧化石墨烯；
但对氧化石墨烯必须进行改性，改性原因:由于氧化石墨烯表面存在羟基、羧基、环氧基等功能团，在水性中有良好的分散性，而对油性有机溶剂再分散性差，有机溶剂很难进入片层间，因而必须对其改性；
这样的负极材料:容较快的充电速率和良好的循环性稳定性，外层包覆纳米硅多孔碳凝胶层缓解在充放电过程中的体积膨胀效应，提高使用寿命。
将一氧化硅及人造石墨烯按1:1的质量比装在锆珠的聚四氟乙烯罐中球磨15小时后转速为450转/min，把罐中的混合物再进行通氩气条件高温处理，升温速度为15°C/min，再研磨得包覆纳米娃即s1/co耐高温300°C ;将改性氧化石墨稀聚苯胺为基底再喷涂包覆纳米娃材料制成负极;氩气的压力为0.lmpa。
[0027]改性磷酸铁锂:将磷酸铁锂25%、聚偏氟乙烯六氟丙烯60%、离子液体聚合物9%和碳酸乙烯酯6%混合形成混合聚合物；
电解液直接影响充放电的能力，本电解液为固化膜状具有较高的电位导性kaiyun平台、化学、电化学稳定性，有高度不可燃热稳定性，聚合物配比如下:
(1)、氟代磺酰亚胺与三氟甲基磺酰亚胺锂混合液按1:1质量比混合，混合后的质量占电解质或电解液总质量的80% ；
三氟甲基磺酰胺咪唑与聚乙烯乙二醇甲基丙烯酸酯聚合物混合液按质量比1:1混合后，占电解质或电解液总质量的20%，电解液加凝胶喷涂在玻璃丝网上固化成膜。
(2)、2g硫酸钠(NaSO3)进行水溶处理后缓慢加入上述混合液，再加入1g高锰酸钾kaiyun官方网站，在O°C时搅拌I小时候后，温度升高至45°C再搅拌1.5小时；
(4)、将混合液转入95°C的坩祸中kaiyun官方网站，20分钟接着用35ml的25%的双氧水多次离心洗涤，在45 V下沉淀烘干即可得氧化石墨烯；
但对氧化石墨烯必须进行改性，改性原因:由于氧化石墨烯表面存在羟基、羧基、环氧基等功能团，在水性中有良好的分散性，而对油性有机溶剂再分散性差，有机溶剂很难进入片层间，因而必须对其改性；
这样的负极材料:容较快的充电速率和良好的循环性稳定性，外层包覆纳米硅多孔碳凝胶层缓解在充放电过程中的体积膨胀效应，提高使用寿命。
将一氧化硅及人造石墨烯按5:1的质量比装在锆珠的聚四氟乙烯罐中球磨8小时后转速为550转/min，把罐中的混合物再进行通氩气条件高温处理，升温速度为8 °C /min，再研磨得包覆纳米娃即s1/co耐高温300°C ;将改性氧化石墨稀聚苯胺为基底再喷涂包覆纳米娃材料制成负极;氩气的压力为0.lmpa。
[0030]改性磷酸铁锂:将磷酸铁锂26%、聚偏氟乙烯六氟丙烯60%、离子液体聚合物8%和碳酸乙烯酯6%混合形成混合聚合物；
电解液直接影响充放电的能力，本电解液为固化膜状具有较高的电位导性、化学、电化学稳定性，有高度不可燃热稳定性，聚合物配比如下:
(I)、氟代磺酰亚胺与三氟甲基磺酰亚胺锂混合液按1:1质量比混合，混合后的质量占电解质或电解液总质量的80% ；
三氟甲基磺酰胺咪唑与聚乙烯乙二醇甲基丙烯酸酯聚合物混合液按质量比1:1混合后，占电解质或电解液总质量的20%，电解液加凝胶喷涂在玻璃丝网上固化成膜。
[0031]活性石墨的制备:将天然石墨烯破碎筛选后与硬脂酸按6:1质量比混合，经机械搅拌300 °C超声碳化，参杂20—30%硬碳颗粒，粒度为15—20μπι。
1.一种高电压大容量轻薄型石墨烯动力蓄电池，其特征在于:该蓄电池包括正极铝箱 集流体(1)、正极改性石墨层(2)、玻璃丝电解质硬碳棉(3)、负极改性氧化石墨烯(GO)/聚苯 胺(4)和负极铜箱集流体(5)，正极铝箱集流体(1)、正极改性石墨/改性磷酸铁涂层(2)、玻 璃丝电解质硬碳棉(3)、负极改性氧化石墨烯(GO)/聚苯胺(4)和负极铜箱集流体(5)设置在 槽体(9)内；玻璃丝电解质硬碳棉(3)设置在正极铝箱集流体(1)和正极铝箱集流体(1)之 间；正极改性石墨/改性磷酸铁涂层(2)包覆在正极铝箱集流体(1)外围，负极改性氧化石 墨烯(GO) /聚苯胺(4 )包覆在负极铜箱集流体(5 )外围；在槽体(9 )上端设置有封闭槽体(9 ) 的槽盖(10)，在槽盖(10)上设置有正极极柱(6)和负极极柱(7)kaiyun官方网站，正极极柱(6)连接正极铝箱 集流体(1)，负极极柱(7 )连接负极铜箱集流体(5 )。2.根据权利要求1所述的高电压大容量轻薄型石墨烯动力蓄电池，其特征在于:玻璃丝 电解质硬碳棉(3 )外围包覆绝缘膜(8 )。3.根据权利要求1所述的高电压大容量轻薄型石墨烯动力蓄电池，其特征在于:在负极 改性氧化石墨烯(GO)/聚苯胺(4)外包覆有纳米硅层;在正极改性石墨层(2)外包覆有改性 磷酸铁涂层。4.如权利要求1所述的高电压大容量轻薄型石墨烯动力蓄电池的制备方法，其特征在 于:(一)、氧化石墨烯(GO)制备方法:(用氧化还原法)(1 )、以天然石墨烯麟片材料〇.5—1.5g和50—100ml浓硫酸均匀混合；(2)、2-6g硫酸钠(NaS03)进行水溶处理后缓慢加入上述混合液，再加入5-10g高锰酸 钾，在0°C时搅拌1-3小时候后kaiyun官方网站，温度升高至35-45°C再搅拌1.5-2.5小时；(3)、加入150-300ML去离子水稀释；(4)、将混合液转入85-95°C的坩埚中，20-35分钟接着用25-35ml的20-30%的双氧水多 次离心洗涤，在40-50 °C下沉淀烘干即可得氧化石墨烯；(^■)、待上述氧化石墨稀制备完成后进彳丁改性氧化石墨稀楽■液的配置:(1 )、氧化石墨稀:聚苯胺=7—15mg:800一1500ml的比例配置；(2 )、在35-45 °C条件下搅拌20-30小时；(3)、线所述的高电压大容量轻薄型石墨烯动力蓄电池的制备方法，其特征 在于:包覆纳米娃的制备工艺，下述方法选其一:方法(1 )、以乳化沥青和常规固体粉末沥青包覆剂的喷雾干燥法:以硅粉经水球磨后，经乳化沥青混合料喷雾干燥，喷雾机进口温度为260-300°C，出口 温度为110-120°C，并在惰性气体条件下碳化烧结而得；方法(2):将一氧化硅及人造石墨烯按1-5:1的质量比装在锆珠的聚四氟乙烯罐中球磨 8-15小时后转速为450-550转/minkaiyun平台，把罐中的混合物再进行通氩气条件高温处理，升温速度 为8-15°C/min，再研磨得包覆纳米娃即s1/co耐高温300°C ;将改性氧化石墨稀聚苯胺为基 底再喷涂包覆纳米娃材料制成负极;氩气的压力为〇.lmpa。6.根据权利要求4所述的高电压大容量轻薄型石墨烯动力蓄电池的制备方法，其特征在于:改性磷酸铁锂:将磷酸铁锂25-35%、聚偏氟乙烯六氟丙烯50-60%、离子液体聚合物8-15%和碳酸乙烯酯3-6%混合形成混合聚合物。7.根据权利要求4所述的高电压大容量轻薄型石墨烯动力蓄电池的制备方法，其特征 在于:电解质或电解液的制备:电解液直接影响充放电的能力，本电解液为固化膜状具有较高的电位导性、化学、电化 学稳定性，有高度不可燃热稳定性，聚合物配比如下:(1)、氟代磺酰亚胺与三氟甲基磺酰亚胺锂混合液按1:1质量比混合，混合后的质量占 电解质或电解液总质量的80%;(2)、离子液聚合物:三氟甲基磺酰胺咪唑与聚乙烯乙二醇甲基丙烯酸酯聚合物混合液按质量比1:1混合 后，占电解质或电解液总质量的20%，电解液加凝胶喷涂在玻璃丝网上固化成膜。