[发明专利]一种石墨烯电池负极板及其制备方法

说明书

本发明提出了一种石墨烯电池负极板，按质量份数计，包括如下组分：石墨烯10‑15份、分散剂20‑30份、粘结剂5‑10份、金属电阻粉末1‑3份、填充剂3‑5份；本发明解决了现有技术中的石墨烯电池在使用过程中容易鼓包破裂甚至爆炸的问题，通过金属电阻粉末的添加，使得电池在温度过高时将电池内部的电流减小，阻止石墨烯负极板温度的继续上升，减慢锂合金正极板中气体产生的速率，以方便气体尽可能多的被石墨烯负极板复合，这样电池中气体含量便会相应降低，有助于锂离子更好的进行穿梭，加快了电池的充电效率，提高了电池在使用过程中的安全性能。

技术领域

本发明涉及一种新能源电池，特别涉及一种石墨烯电池负极板及其制备方法。

背景技术

石墨烯是由单碳原子层构成的二维晶体材料，具有优异的电学性能(室温下电子迁移率可达2×105cm²/Vs)和突出的导热性能(5000W/mK)，其导电导热性能完全超过金属，同时还具有良好的耐高温耐腐蚀的优点，因此被人们不断应用于不同的领域中。

石墨烯电池是利用锂离子在石墨烯表面和电极之间快速大量穿梭运动的特征而研发的一种新能源电池，主要包括锂合金正极板、石墨烯负极板以及连通锂合金正极板和石墨烯负极板的电解质。

然而，石墨烯由于良好的导热性能会使得石墨烯负极板在通电时，电池内部的电流较大，同时电池内的温度上升也较快，加快了锂合金正极板气体的析出，而气体来不及在石墨烯负极板得到复合，因此在电池中不断堆积，使得电池内部的压力不断增加，容易发生鼓包破裂甚至爆炸，存在一定的安全隐患。

发明内容

为了解决上述的技术问题，本发明提供一种石墨烯电池负极板，其目的在于，通过在石墨烯中添加金属电阻粉末，便于电池安全迅速的进行充电，提高了电池在使用过程中的安全性能。

本发明提供一种石墨烯电池负极板，按质量份数计，包括如下组分：

作为本发明进一步的改进，所述分散剂为由多巴胺和氨水的混合物。

作为本发明进一步的改进，所述多巴胺和氨水的质量比为2：1。

作为本发明进一步的改进，所述粘结剂为植物胶、硫酸盐与硫酸盐还原菌菌种液的混合物。

作为本发明进一步的改进，所述硫酸盐还原菌菌种液的质量浓度为10％-12％，所述植物胶、硫酸盐以及硫酸盐还原菌菌种液的质量比为2：3：5。

作为本发明进一步的改进，所述植物胶为田菁胶、瓜尔胶、胡麻胶、香豆胶、石花胶中的一种或几种的混合物。

作为本发明进一步的改进，所述金属电阻粉末为铂粉、铝粉、铜粉、镍粉中的一种或几种的混合物。

作为本发明进一步的改进，所述填充剂为贝壳粉。

作为本发明进一步的改进，所述贝壳粉由贝壳经含有碱性蛋白酶、木瓜蛋白酶和胰蛋白酶的酶液处理后研磨成粉而得。

本发明的另一个目的是提供一种石墨烯电池负极板的制备方法，包括如下操作步骤：

S1、按相应质量份数将石墨烯和分散剂充分混合，超声分散后得到石墨烯分散液；

S2、向S1中得到的石墨烯分散液中加入相应质量份数的粘结剂，混合均匀后密封搅拌6-8天，得到搅拌混合液；

S3、向S2中得到的搅拌混合物中依次加入相应质量份数的金属电阻粉末和填充剂，300-450r/min搅拌1h，得到改性石墨烯混合液；

S4、将S3中得到的改性石墨烯混合液离心分离，取离心沉淀物进行压制呈片状，干燥得到石墨烯电池负极板。

本发明具有如下有益效果：