[发明专利]一种石墨烯铝离子二次电池制作技术

权利要求书

1.一种石墨烯铝离子二次电池制作技术，尤其是采用石墨烯微片材料，以及独特的无集流体正负极板一次成型制作工艺和多电池单元串联装配技术，电池包含正极、负极、离子电解液、隔膜，其中正极④为碳材料(由石墨烯微片、粘接剂、水按照正极板制作工艺制成)，负极①为高纯铝材料，离子电解液为有机盐-氯化铝体系离子液体。电池制作包括以下步骤：

步骤一、正极膏制作：将石墨烯微片加入粘接剂(PVDF、NMP、PTFE、酚醛树脂中的一种或多种混合溶液)、去离子水，三种物料的质量比为1∶0.01--0.25∶0.01--0.5，将按照比例配置好的混合物料在20--45度温度下进行搅拌混料1--3小时(采用双行星搅拌机或双螺杆捏合机或者其他搅拌机)，制备获得正极膏活性物质；

步骤二、正极极板膜片制作：将步骤一正极膏活性物质采用开练机反复开练2--10次，制成正极粗膜片，将正极粗膜片采用压延机压制成一定厚度0.1-10mm的④精膜片，将精膜片在70-100度烘箱中烘干待用；

步骤三、负极极板①预处理：将高纯铝(铝板、铝片、铝箔、泡沫铝片等)先后使用醋酸(无水乙醇、丙酮或其他弱酸、弱碱)、去离子水进行表面清洗：将清洗后的负极板的一个面涂覆一层0.1-100微米的⑤导电硅胶；

步骤四、正、负极板一次性制作：将步骤二制作的正极板④膜片放置在步骤三处理后的负极板涂覆导电硅胶一面，使用压力机(辊压或水平静压)将正极精膜片④压制到负极铝极板①上，一次性制备完成一个正、负极板；

步骤五、电解液制作：配置含有AL³⁺离子的液体作为电池的电解液；

步骤六、电池组装：将步骤四制作的正负极板重复制作2-300个，极板之间使用隔膜间隔并注入步骤五制作的电解液，最后两个相邻极板之间使用绝缘密封胶密封，即可组装成DC 2V-600V任意电压的电池。

2.根据权利要求1所述的石墨烯铝离子电池，其特征在于，正极材料采用石墨烯微片材料、粘接剂、去离子水，将石墨烯微片加入粘接剂(PVDF、NMP、PTFE、PE、酚醛树脂中的一种或多种混合溶液)、去离子水，比例三种物料的质量比为1∶0.01--0.25∶0.01--0.5。

3.根据权利要求1所述的石墨烯铝离子电池，其特征在于，，将按照比例配置好的混合物料在20--45度温度下进行搅拌混料1--3小时(采用双行星搅拌机或双螺杆捏合机或者其他搅拌机)，制备获得正极膏活性物质。

4.根据权利要求1所述的石墨烯铝离子电池，其特征在于，将步骤一正极膏活性物质采用开练机反复开练2--10次，制成正极粗膜片，将正极粗膜片采用压延机压制成一定厚度0.1-10mm的精膜片④，将精膜片④在70-100度烘箱中烘干。

5.根据权利要求1所述的石墨烯铝离子电池，其特征在于，将高纯铝(铝板、铝片、铝箔、泡沫铝片等)先后使用醋酸(或其他弱酸、弱碱)、去离子水进行表面清洗；将清洗后的负极板的一个面涂覆一层0.1-100微米的导电硅胶，用作负极板①和正极材料的集流体。

6.根据权利要求1所述的石墨烯铝离子电池，其特征在于，正、负极板一次性制作：将步骤二制作的正极板膜片放置在步骤三处理后的负极板涂覆导电硅胶一面，使用压力机(辊压或水平静压)将正极精膜片压制到负极铝极板上，一次性制备完成一个正、负极板。

7.根据权利要求1所述的石墨烯铝离子电池，其特征在于，将步骤四制作的正、负极板重复制作2-300个，极板之间使用隔膜间隔并注入步骤五制作的电解液，最后两个相邻极板之间使用绝缘密封胶密封，即可组装成DC 2V-600V任意电压的电池。

8.根据权利要求1所述的石墨烯铝离子电池，其特征在于，将负极极板的一面涂覆导电胶③或其他导电但能够隔离离子的导电材料，制作成电子导通、但可隔绝离子传输的集流体，该集流体同时兼具正极、负极的集流体功能，同时又具有负极活性物质的功能。

9.根据权利要求1所述的石墨烯铝离子电池，其特征在于，电池正负极板间的电子和离子的流动是垂直于极板面方向流动。