[发明专利]一种石墨烯极片的制备方法

说明书

本发明公开了一种石墨烯极片的制备方法，包括步骤一：在光滑平整的基板的上表面均匀喷涂胶水并采用激光对附着在基板上的胶水进行切割，以使基板附着一层厚度为0.3~0.5μm的胶水层；步骤二：在胶水层的上表面喷涂石墨烯并采用激光对附着在胶水层上表面上的石墨烯进行切割，以使胶水层上表面附着一层厚度为0.1μm的石墨烯层；步骤三：将极耳与石墨烯层的上表面紧贴并电镀一层铜层，以把极耳固定在石墨烯层的上表面上；并采用激光对铜层进行切割以控制铜层的厚度为0.3~0.5μm；步骤四：采用激光对胶水层进行局部切割，以去除基板从而得到石墨烯极片，切割后的胶水层的厚度为0~0.1μm。本发明无需粘结剂便能使极耳与石墨烯层相连，而且还能保证石墨烯极片内的石墨烯层厚度均匀。

技术领域

本发明涉及极片，特别是指一种石墨烯极片的制备方法。

背景技术

自从英国曼彻斯特大学的安德烈·K·海姆(AndreK.Geim)等在2004年制备出石墨烯材料，由于其独特的结构和光电性质受到了人们广泛的重视。单层石墨由于其大的比表面积，优良的导电、导热性能和低的热膨胀系数而被认为是理想的材料。石墨烯不但具有较高的嵌锂容量(理论容量：～700mAh/g，实际容量：400～500mAh/g)，而且充放电循环性能非常好。可在锂离子电容器和锂离子电池中用作负极电极材料。

但是目前传统制备石墨烯极片一般是首先将石墨烯研磨后加入粘结剂混合后制成均匀浆料；接着把浆料均匀涂覆铜箔（即极耳）上，并在高温环境下干燥一段时间形成半成品，最后把半成品进行压制形成极片成品；但是目前这种制备方法在实际运用中，在把浆料涂覆在铜箔上时，很难保证涂覆在铜箔上的浆料的表面平整，使得涂覆在铜箔上的浆料的厚度很难达到均匀，因此在最后压制形成的极片成品内部的石墨烯很容易出现密度不均匀的情况而影响极片的性能，而且石墨烯是和粘结剂混合后才能涂覆在铜箔上，混合在石墨烯中的粘结剂也会影响了极片的性能。

发明内容

本发明的目的在于提供一种石墨烯极片的制备方法，无需粘结剂便能使极耳与石墨烯相连，而且能保证石墨烯的厚度均匀。

为了达成上述目的，本发明的解决方案是：

一种石墨烯极片的制备方法，包括如下步骤：

步骤一：在光滑平整的基板的上表面均匀喷涂一层胶水并采用激光对附着在基板上的胶水进行切割，以使基板上表面附着有一层厚度为0.3~0.5μm的胶水层；

步骤二：在胶水层的上表面喷涂一层石墨烯并采用激光对附着在胶水层上表面上的石墨烯进行切割，以使胶水层上表面附着有一层厚度为0.1μm的石墨烯层；

步骤三：将极耳与石墨烯层的上表面紧贴并电镀一层铜层，以把极耳固定在石墨烯层的上表面上；并采用激光对铜层进行切割以控制铜层的厚度为0.3~0.5μm；

步骤四：采用激光对胶水层进行局部切割，以去除基板从而得到石墨烯极片，切割后的胶水层的厚度为0~0.1μm。

所述步骤一中还包括：在激光对附着在基板上的胶水进行切割的同时，用鼓风机把激光对附着在基板上的胶水进行切割而产生的胶水碎屑吹离。

所述步骤二中还包括：在采用激光对附着在胶水层上表面上的石墨烯进行切割之前，将胶水层与附着在胶水层上表面上的石墨烯进行压合。

所述步骤二中还包括：在激光对附着在胶水层上表面上的石墨烯进行切割的同时，用抽风机把激光对附着在胶水层上表面的石墨烯进行切割而产生的石墨烯粉尘抽离。

所述步骤一、步骤二、步骤三以及步骤四的操作环境为无尘环境。

所述基板为玻纤板。

所述步骤1中的胶水层的厚度为0.4μm。

所述铜层的厚度为0.4μm。

所述胶水为PVDF80。