[发明专利]石墨烯金属动力电池

权利要求书

1.一种石墨烯金属动力电池，包括一正极、一负极、一隔膜配置在该正极与该负极间，以及一电池壳体用以容置该正极、该负极及该隔膜的组合，其特征在于：

该正极由一正极活性材料、一黏着剂、一导电剂和一正极集流体组成，其中：

该正极活性材料为铝包覆镍钴锰酸锂与锰酸锂的混合物，或采用石墨碳材与金属氧化物制成的复合材料；该黏着剂采用聚偏氟乙烯；该导电剂采用导电碳黑、紫铜粉、石墨烯、纳米碳管、导电石墨及纳米碳纤维的至少两种；

该正极集流体是利用气相沉积法将苯环碳氢氯附着在铝箔的表面形成一厚度小于20nm的苯环碳氢氯薄层，然后再沉积硅三维石墨烯于该苯环碳氢氯薄层上，该硅三维石墨烯厚度为1～3μm；

该负极由负极材料、导电剂、增稠剂、黏着剂和负极集流体组成，其中：

该负极材料为取一种或多种的金属氧化物充分研磨并混合均匀即得金属氧化混合物；再加入葡萄糖水溶液烘干后，在氮气气氛中进行表面碳包覆制成的复合材料；

该负极集流体是利用气相沉积法将苯环碳氢氯附着在铜箔的表面形成厚度小于20nm的苯环碳氢氯薄层，然后再沉积硅三维石墨烯于该苯环碳氢氯薄层上，该硅三维石墨烯厚度为1～3μm。

2.根据权利要求1所述的石墨烯金属动力电池，其特征在于：该石墨碳材选自人造石墨、石墨烯、纳米碳、天然石墨、中间相碳微球、氧化还原石墨、膨胀石墨或硬碳材料中一种或多种，或上述材料与硅形成的复合材料。

3.根据权利要求1所述的石墨烯金属动力电池，其特征在于：该正极活性材料的组成及重量百分比为铝包覆镍钴锰酸锂：锰酸锂为40％～50％：50％～60％。

4.根据权利要求1所述的石墨烯金属动力电池，其特征在于：该正极活性材料：该导电剂：黏着剂的重量百分比为80％～95％：3～15％：2～10％。

5.根据权利要求1所述的石墨烯金属动力电池，其特征在于：所述正极的导电剂的成分包含碳纤维、导电碳黑、紫铜粉及导电石墨，以整份该导电剂为基准，碳纤维：导电碳黑：导电石墨重量百分比为1～9％：1～5％：1～5％，或碳纤维：紫铜粉：导电石墨重量百分比为1～9％：1～5％：1～5％。

6.根据权利要求1所述的石墨烯金属动力电池，其特征在于：该负极由一负极材料、一导电剂、一增稠剂、一黏着剂和一负极集流体组成，其中该负极材料：导电剂：增稠剂：一黏着剂的重量百分比为90％～98％：0～4％：1～5％：1～5％。

7.根据权利要求1所述的石墨烯金属动力电池，其特征在于：该正极活性材料及该负极活性材料所采用的金属氧化物选自锂、铁、钴、镍、铜、锰、钠、钾、铷、钫或铯的氧化物中的两种或多种。

8.根据权利要求1所述的石墨烯金属动力电池，其特征在于：该负极活性材料的金属氧化物至少包含氧化铁及另一金属氧化物，且另一金属氧化物的摩尔数对比该氧化铁的摩尔数为1：1/3；其次该氧化铁的摩尔数随其他金属氧化物的种类数量依1：1/3的比例等量累加。

9.根据权利要求1所述的石墨烯金属动力电池，其特征在于：该正极活性材料中的该石墨碳材与该金属氧化物所组成的复合材料中，该石墨碳材的重量百分比为50％至100％。