[发明专利]一种高比能氟化石墨烯锂电池的制备方法

权利要求书

1.一种高比能氟化石墨烯锂电池的制备方法，步骤如下：

（1）新型氟化石墨烯制备：石墨通过改进的Hummers法制备氧化石墨，采用热还原方法将所述氧化石墨还原成石墨烯；以热还原石墨烯为原料，与氟化剂（F₂/N₂混合气）反应，经过碱液处理、水洗烘干、造粒和粉碎工艺过程得到新型氟化石墨烯；

（2）高比能氟化石墨烯电池制备：采用前述制备的新型氟化石墨烯作为正极活性材料，与导电剂、粘结剂按比例制成正极，锂合金为负极，组装成电池。

2.根据权利要求1所述的高比能氟化石墨烯锂电池的制备方法，其特征在于，步骤（1）中所述的热还原石墨烯并未完全还原，氧元素质量分数为5～20%。

3.根据权利要求1所述的高比能氟化石墨烯锂电池的制备方法，其特征在于，步骤（1）中通过造粒和粉碎工艺，选取振实密度为0.5 ~ 1.0 g/cm³，粒径大小为10 ~ 20um的氟化石墨烯为得到新型氟化石墨。

4.根据权利要求1所述的高比能氟化石墨烯锂电池的制备方法，其特征在于，步骤（1）中，新型氟化石墨烯的制备：将氧含量为5 ~ 20%的热还原石墨烯放入密闭反应炉中，通入F₂/N₂混合气（F₂的体积分数为1 ~ 5%），以5 ~ 20℃/min的升温速率升至100 ~ 200℃反应12 ~ 36 h，得到氟化石墨烯粗产品；然后用质量浓度为1 ~ 10%的KOH溶液对其进行处理，再用去离子水清洗3 ~ 5次，在100 ~ 150℃条件下烘8 ~ 24 h得到氟化石墨烯；经造粒和粉碎后，得到振实密度为0.5 ~ 1.0 g/cm³，粒径大小为10~20um的新型氟化石墨烯。

5.根据权利要求1所述的高比能氟化石墨烯锂电池的制备方法，其特征在于，步骤（2）中所述制备高比能氟化石墨烯电池的步骤，新型氟化石墨烯与导电剂、粘结剂按照质量比例8:1:1~9:0.5:0.5制成正极。

6.根据权利要求1所述的高比能氟化石墨烯锂电池的制备方法，其特征在于，步骤（2）中，作为正极活性物质的新型氟化石墨烯的氟含量为50～61%。

7.根据权利要求1所述的高比能氟化石墨烯锂电池的制备方法，其特征在于，步骤（2）中所述的导电剂为石墨烯、碳黑、碳纳米管、科琴黑、碳纤维的一种或两种，优选为碳黑和碳纳米管以质量比2:1的混合材料。

8.根据权利要求1所述的高比能氟化石墨烯锂电池的制备方法，其特征在于，步骤（2）中，采用N-甲基吡咯烷酮（NMP）为溶剂制备高比能氟化石墨烯电池。

9.根据权利要求1所述的高比能氟化石墨烯锂电池的制备方法，其特征在于，步骤（2）中，粘结剂采用聚偏氟乙烯。