[发明专利]以石墨烯透析膜为集电体的锂离子电池及其制备方法

权利要求书

1.以石墨烯透析膜为集电体的锂离子电池，其包括被密封在包装膜内的正极、负极、隔膜和电解质，所述的正极包括正极集电体和涂敷在集电体上的正极活性物质，所述的负极包括负极集电体和涂敷在集电体上的负极活性物质，其特征在于所述的正极集电体和负极集电体均为石墨烯透析膜，所述的石墨烯透析膜分为两个主体，多孔材料载负体以及石墨烯导电材料吸附体。

2.根据权利要求1所述的以石墨烯透析膜为集电体的锂离子电池，其特征在于所述的多孔材料载负体为多孔材料，包括泡沫金属、多孔高分子塑胶以及生物纺织制品；所述的石墨烯导电材料吸附体选取D50为0.5um-30um、主要成分为石墨烯或者为石墨烯与包括铜、铝、镍在内的金属颗粒、碳纤维、碳纳米管、导电碳黑中的一种或多种的混合物；且多孔材料载负体的孔径大小为导电材料吸附体D50的3-10倍、孔隙率为5％-95％、韧性要求对称180°弯折大于5次。

3.根据权利要求1所述的以石墨烯透析膜为集电体的锂离子电池，其特征在于所述的正极活性物质选自钴酸锂、镍酸锂、锰酸锂、镍钴锰酸锂、磷酸亚铁锂、磷酸锰锂、磷酸钒锂中的一种或多种；所述的负极活性物质选自人造石墨、天然石墨、中间相碳纤维球、中间相碳纤维、软碳、硬碳、钛酸锂、硅及无定型氧化硅中的一种或多种；所述的电解质包括锂盐、非水溶剂和添加剂，其中，锂盐选自六氟磷酸锂、四氟硼酸锂、双三氟甲基磺酸亚胺基锂、双草酸硼酸锂、草酸双氟硼酸锂、高氯酸锂中的一种或多种；非水溶剂选自碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸丁烯酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯、碳酸甲丙酯、丁内酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯、乙酸丁酯、丙酸甲酯、丙酸乙酯、丙酸丙酯中的一种或多种；添加剂选自SEI成膜添加剂、防过充添加剂、阻燃添加剂、电解质稳定剂、提高电导率添加剂、抗氧化添加剂中的一种或多种。

4.制备如权利要求2所述的以石墨烯透析膜为集电体的锂离子电池的方法，其特征在于石墨烯透析膜的制备方法，包含如下步骤：

a)制备导电浆料：将石墨烯导电材料吸附体粉料与粘结剂粉料按照干重比98∶2-80∶20的比例均匀混合，加入溶剂中制成糊状混合浆料；粘结剂包括聚偏氟乙烯；溶剂包含N-甲基吡咯烷酮；

b)将a)步骤制备好的浆料，通过一款多孔材料载负体多次往返过滤，使多孔材料载负体两面都均匀吸附上一层石墨烯导电材料吸附体；

c)将b)所制备多孔材料载负体的空隙内及表面均吸附有石墨烯导电材料吸附体的透析膜，在80-120摄氏度的温度下进行真空干燥，至溶剂在材料中的残留低于10ppm后进行辊压，即得到备用的石墨烯透析膜。