一种铅石墨烯复合材料的制作方法

专利证著名的

:一种铅石墨烯菊科植物的制作办法

技术运动场

本虚构关涉一种铅碳菊科植物及其配制品办法。,明显地铅和石墨烯菊科植物及其配制品办法,这种菊科植物可用作铅酸B的阴电极。,也可作为铅炭过分的电池的阴电极副刊。

交流声技术

新生能量与能量贮存运动场的两种能量、锂离子电池、镍氢电池、液流电池、钠硫电池、过分的电容与子孙铅碳电池。与另外两种电源比拟,铅酸积聚者保障安全的准,价格低廉。,一向装扮注意要的角色。。晚近开展的铅碳过分的电池,习俗铅酸积聚者和过分的电容的削尖,添加一定量的高比脸积碳资料。,碳的高电容特点和良好的电导率,迫切的大电流经过缓冲阴电对电极,蓝矾化对阴电对电极脸的令人忧愁地功能,放铅积极分子物资的有益,在低物价、在保障安全的的依据,电池的参加充电环境非常夸大了, 的丰满的无效期。铅碳过分的电池首要含积极分子炭副刊、石墨、煤烟等。积极分子炭比脸积大。,高电容活度,但电导率较差。,高杂质使满足,析氢低过电位;石墨具有较好的电导率。,但无几电容特点。,无法迫切的大电流经过缓冲阴电对电极;煤烟的电导率能优良。,另一方面电容很低。,电灯聚会,当使满足超越1%时吸收严肃的,难达成糊状。石墨烯是一种特别的碳资料。,它是由碳原子和SP2 HY化合的六角形的蜂巢空间点阵膜。。鉴于单原子层的晶体织构,石墨烯具有特别的电光和发热性格。,室温下的电子流动超越15000 0c2/Vs。,抵抗力仅为10u6qcm摆布。,在上面铜或银。,它是眼前究竟抵抗力最低的的资料。。石墨烯是一种准二维资料,厚度除非一任一某一CA。,它还具有高比脸积和高电容积极分子。。像这样,将石墨烯作为铅炭过分的电池的阴电极副刊,可以放阴电极的电导率。,缓冲霎时大电流,蓝矾化对阴电对电极脸的令人忧愁地功能,电池在参加充电环境和大电流CH下的丰满的无效期。眼前,铅碳过分的电池的创造学术语,碳资料的添加首要是与白粉末的机械混合。。鉴于炭资料密度极决不白粉的密度,像这样,难以达到预期的宾语平坦的混合。,并经过机械搅拌。,铅积极分子物资与碳原子间的无效接触到接合,不克不及使充分活动碳的电导率和电容性。本虚构采取电寄存品法将铅颗粒一大笔钱在SU上。,该菊科植物既具有炭资料的高功率特点,又具有高机能。,将该铅石墨烯菊科植物指导用作铅酸积聚者的阴电极,或许作为铅-碳过分的电池的负电极副刊。,它可以明显放电池充电接球度和HRPSoC丰满的无效期。。

虚构物质
本虚构的宾语是处理平坦的散布O的成绩。、与铅积极分子物资接触到不太无效的接合,想要一种铅石墨烯菊科植物,该菊科植物中铅与石墨烯的相容性良好。,可以收购与白粉末更平坦的的混合。,可指导作为铅酸积聚者阴电极运用。,或许作为铅-碳过分的电池的负电极副刊。。以此,本虚构采取以下技术设计它为将铅颗粒电化学寄存品在石墨烯把切成薄片脸所形成物的菊科植物,铅石墨烯菊科植物中石墨烯的分量百分使满足为10%-90%,每个石墨烯片遏制1-50个碳原子。,Pb颗粒的粒度为100nm~10m。。本虚构的另一任一某一宾语信赖想要一种铅石墨烯菊科植物的配制品办法。达到预期的宾语这一目的,本虚构采取的技术设计如次。,它包孕以下程度(i)、以纯行距阳极,加载石墨烯膜的导电基体用作负电极。,石墨烯膜上铅粒子的电化学寄存品;(2)、寄存品在铅颗粒上的石墨烯薄膜的洗涤,在40到80度 真空区迟钝的,从导电基板的脸刮擦薄膜。,磨碎它,收购所述铅石墨烯菊科植物。在上述的技术设计的依据,本虚构较远的采取以下技术设计: (1-1)、燃烧的石墨片疏散在王水镁二甲醇中。,正电荷燃烧的石墨烯大音阶的第五音的形成物;(1-2)、燃烧的石墨大音阶的第五音电解质,用常数法在导电议员席上电寄存品燃烧的石墨膜,与经过复原达到石墨烯膜。。程度1燃烧的石墨大音阶的第五音。,燃烧的石墨与王水镁的分量比为50:1-200∶1。。程度(2)的恒压电的泳寄存品的紧张氛围为20-180V,寄存品工夫10s10min。。程度(2)的燃烧的石墨片薄膜复原成石墨烯薄膜的道路是在60-90° C浸透水化肼氛围中LH4H的复原,或许在氩气氛围中。,500° C使适应煅烧L- 4H。程度2的导电基体可以是行距。、钛或钼板或其它迟钝导电资料。程度(3)的镀铅喝酒可以是氟硼酸镀液。、氟硅酸盐镀液、一种或多种果酸钾钠和三羟乙基胺混合被覆金属液。程度(3)石墨烯F脸上铅粒子的扩散流密度 l_4A/dm2,电寄存品工夫 LMIN 2H0与持续存在技术比拟,本虚构的铅石墨烯菊科植物在石墨烯脸寄存品铅颗粒,石墨烯立体上的空间点阵缺陷在TH中起着很强的钉扎功能。,铅粒子与石墨烯的良好化合,极大地夸大铅与碳的接触到接合。石墨烯包覆铅的面积较大。,与负积极分子子混合时,平坦的疏散更轻易。。本虚构想要的铅石墨烯菊科植物的配制品办法,变老燃烧的石墨大音阶的第五音的浓度是能够的。,电透法寄存品的紧张氛围和寄存品工夫,被覆金属铅的镀液化合、寄存品电流、寄存品工夫及其它保持健康,菊科植物中铅和石墨烯分量比的装饰,铅颗粒一定尺寸的的装饰。。本虚构的铅石墨烯菊科植物既可复杂的铅积极分子物资的电容特点,它还可以复杂的石墨烯资料的功率特点。,制成铅碳过分的电池阴电极。,经测量法,该铅炭过分的电池的比功率明显放,参加充电环境下大电流充放电丰满的,电池的丰满的无效期明显放。。

图I是铅石墨烯菊科植物的配制品工艺步骤示意图。1。导电基体;2。燃烧的石墨片;
三。石墨烯片;4。指导;5。铅石墨薄菊科植物。图2是铅石墨烯菊科植物的扫描电子显微镜相片。图3是铅石墨烯菊科植物的大电流丰满的无效期用弯曲物图表示。
详细完成例上面化合完成例对本虚构做较远的阐明。例I 指的是图一、2、3(I)、燃烧的石墨片疏散在王水镁二甲醇中。,燃烧的石墨与王水镁的分量比为100∶1。,正电荷燃烧的石墨烯大音阶的第五音的配制品。(2)、以台阶燃烧的石墨大音阶的第五音为电解质,纯行距电寄存品燃烧的石墨膜的讨论,寄存品紧张氛围设置为100V。,寄存品5min后,拿下含燃烧的石墨板的行距。,50度 真空区迟钝的4h。(3)、含燃烧的石墨把切成薄片的行距为60度。 C浸透水化肼氛围中2H的复原,石墨烯薄膜,每个石墨烯片遏制10-20个碳原子。;
(4)、镀液为氟硼酸浴。,镀液为200 g/L氟硼酸铅。、220g/L氟硼酸、40g/L硼酸、O. 以5g/L蛋白胨为织物配制品铅镀液,以纯行距阳极,运用石墨烯膜的行距作为程度(3)的负电极。,石墨烯膜上铅粒子的寄存品,扩散流密度设定为La/dM2。,寄存品工夫设定为30min。 ;(5)、(4)石墨烯/铅复合膜的洗涤程度。,60度 真空区迟钝的8h,从导电基板的脸刮擦薄膜。,固有的磨削,收购铅石墨烯菊科植物。(6)、经过能光谱分析,采取该完成例配制品的铅石墨烯菊科植物中,铅和石墨烯的分量百分数区别为82%和18%。图2是该铅石墨烯菊科植物的扫描电子显微镜相片,从图中咱们可以笔记,铅颗粒指导分裂生长在石墨烯片的脸上。,铅粒子的粒度约为300 nm。,铅与石墨烯的接触到面积大,衔接良好。。(7)、将该铅石墨烯菊科植物区别加水和酸形成物膏料,平坦的涂布在铅栅上。,作为阴电极,用两燃烧的铅涂覆的行距作为阳极。,2V模仿电池包装成阴电对电极和两个正对电极。电池将是O. IC放电到50%充电环境。,2C倍率下的充放电丰满的,充电90s,限压
,卸货60年头,当放电音栓紧张氛围在上面I. 7V时计算总数电池减少。从图3的丰满的弯曲物可知,采取铅石墨烯阴电极的电池在丰满的I万次后,电池的放电紧张氛围依然不变的的阻止在I. 8V,而采取铅阴电极的电池在丰满的5000余次后,电池的放电紧张氛围就较低级的I. 7V以下而减少。可见,以铅石墨烯菊科植物为阴电极可明显放电池的丰满的无效期。。完成例2指的是图一(I)、燃烧的石墨片疏散在王水镁二甲醇中。,燃烧的石墨片与王水镁的分量比为50:1,正电荷燃烧的石墨烯大音阶的第五音的配制品。(2)、以台阶燃烧的石墨大音阶的第五音为电解质,在纯钛板上电透法寄存品燃烧的石墨片薄膜,寄存品紧张氛围设为120V,寄存品IOmin后,拿下含燃烧的石墨板的行距。,50度 真空区迟钝的4h。(3)、将程度⑵的载有燃烧的石墨片的钛板停车氩气氛围中,500° C下煅烧2h,石墨烯薄膜,每个石墨烯片遏制10-20个碳原子。;(4)、镀液为氟硼酸浴。,镀液为200 g/L氟硼酸铅。、220g/L氟硼酸、40g/L硼酸、O. 以5g/L蛋白胨为织物配制品铅镀液,以纯行距阳极,运用石墨烯膜的行距作为程度(3)的负电极。,石墨烯膜上铅粒子的寄存品,采取两段恒流电寄存品步骤,区别为3A/dm2寄存品20s, IA/dm2 寄存品 5min ;(5)、(4)石墨烯/铅复合膜的洗涤程度。,60度 真空区迟钝的8h,从导电基板的脸刮擦薄膜。,固有的磨削,收购铅石墨烯菊科植物。(6)、经过能光谱分析,采取该完成例配制品的铅石墨烯菊科植物中,铅和石墨烯的分量百分数区别为59%和41%。完成例3指的是图一(I)、燃烧的石墨片疏散在王水镁二甲醇中。,燃烧的石墨与王水镁的分量比为150:1,正电荷燃烧的石墨烯大音阶的第五音的配制品。(2)、以程度(I)的燃烧的石墨片大音阶的第五音为电解质,纯行距电寄存品燃烧的石墨膜的讨论,寄存品紧张氛围设为80V,寄存品IOmin后,拿下含燃烧的石墨板的行距。,50度 真空区迟钝的4h。(3)、含燃烧的石墨把切成薄片的行距为60度。 C浸透水化肼氛围中2H的复原,石墨烯薄膜,每个石墨烯片遏制10-20个碳原子。; (4)、镀液为氟硼酸浴。,浴缸是15g/L的燃烧的铅。、果酸钾钠120 g/L、以40g/L EDTA双钠为织物配制品铅镀液,以纯行距阳极,运用石墨烯膜的行距作为程度(3)的负电极。,石墨烯膜上铅粒子的寄存品,扩散流密度设为I。 2A/dm2,寄存品工夫设置为Imin。 ;(5)、(4)石墨烯/铅复合膜的洗涤程度。,60度 真空区迟钝的8h,从导电基板的脸刮擦薄膜。,固有的磨削,收购铅石墨烯菊科植物。(6)、经过能光谱分析,采取该完成例配制品的铅石墨烯菊科植物中,铅和石墨烯的分量百分数区别为27%和73%。(7)、将该铅石墨烯菊科植物以10%的分量百分数混合到规矩阴电极铅膏中,电池的包装和无效期测量法与例I打中办法同上。阴电极添加有铅石墨烯菊科植物的铅炭电池举行HRPSoC丰满的,丰满的无效期达成14000~16000次。,它是精神健全的电池无效期的两倍多。。可见,以铅石墨烯菊科植物为阴电极副刊,可明显放电池的丰满的无效期。。采取本虚构的铅石墨烯菊科植物指导用作铅酸积聚者的阴电极,或许把U作为阴电极。,包装成阀控查封电池后,充电才能放1-2倍。,HRPSOC丰满的无效期放2-3倍。,是一种梦想的铅碳电池阳极资料和阴电极资料。。
所有权请
1.一种铅石墨烯菊科植物,其特点信赖经过电寄存品形成物的菊科植物。,铅石墨烯菊科植物中石墨烯的分量百分使满足为10%-90%,每个石墨烯片遏制1-50个碳原子。,Pb颗粒的粒度为100nm~10m。。
2.所有权请I中所述铅石墨烯菊科植物的配制品办法,其特点信赖以下程度 (1)、以纯行距阳极,加载石墨烯膜的导电基体用作负电极。,石墨烯膜上铅粒子的电化学寄存品; (2)、寄存品在铅颗粒上的石墨烯薄膜的洗涤,在40到80度真空区迟钝的,从导电基板的脸刮擦薄膜。,磨碎它,收购所述铅石墨烯菊科植物。
三。所有权请2中叙述的办法。,其特点信赖程度从前的程度(i) (1-1)、燃烧的石墨片疏散在王水镁二甲醇中。,正电荷燃烧的石墨烯大音阶的第五音的形成物; (1-2)、燃烧的石墨大音阶的第五音电解质,用常数法在导电议员席上电寄存品燃烧的石墨膜,与经过复原达到石墨烯膜。。
4。基准所有权请3叙述的办法。,其特点信赖程度1-1石墨片大音阶的第五音。,燃烧的石墨与王水镁的分量比为50:1-200∶1。。
5。基准所有权请3叙述的办法。,其特点信赖具有永恒值紧张氛围电的泳寄存品紧张氛围。,寄存品工夫 10s-30min。
6。基准所有权请2叙述的办法。,其特点信赖程度(1-2)的燃烧的石墨片薄膜复原成石墨烯薄膜的道路是在60-90° C浸透水化肼氛围中LH4H的复原,或许在氩气氛围中。,500℃煅烧 l_4h。
7。基准所有权请2叙述的办法。,它的削尖是程度(i)的导电矩阵是。
8。基准所有权请2叙述的办法。,其特点信赖,程度(I)的导电议员席可以是铅。、钛板、钼板。
9。基准所有权请2叙述的办法。,其特点信赖程度(i)打中镀铅喝酒为氟。、氟硅酸盐镀液、一种或多种果酸钾钠和三羟乙基胺混合被覆金属液。
10。基准所有权请2叙述的办法。,它的特点信赖程度(i)在S上电寄存品铅颗粒。 l-4A/dm2,电寄存品工夫lmin-2h。
全文摘要
本虚构睁开了一种铅石墨烯菊科植物,它是用石墨烯在石墨烯脸包覆铅粒子而收购的。。本虚构的铅石墨烯菊科植物中石墨烯的分量百分使满足为10%-90%,每个石墨烯片遏制1-50个碳原子。,Pb颗粒的粒度为100nm~10m。。本虚构的铅石墨烯菊科植物可以达到预期的宾语铅颗粒与石墨烯片的无效化合,它还可以达到预期的宾语与负积极分子物资更平坦的的混合。,将本虚构的铅石墨烯菊科植物指导用作铅酸积聚者的阴电极,或许作为铅-碳过分的电池的负电极副刊。,它可以明显放电池充电接球度和HRPSoC丰满的无效期。。
文档编号C22C1/10GK102912174SQ201210375260
睁开日2013年2月6日 勤勉日期:2012年11月8日 最早日期2012年11月8日
虚构者项家元, 陈建, 吴西安, 丁平, 孔德军事训练 勤勉人:Zhejiang Nandu电力股份股份有限公司, 杭州南都电池股份有限公司, 杭州南都能量科技股份有限公司

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