[发明专利]基于泡沫镍生长的石墨烯为负极的锂离子电池制作方法

摘要

本发明公开了一种基于泡沫镍生长的石墨烯为负极的锂离子电池制作过程。目前的硅基、钛基、锡基和过渡金属氧化物作为锂离子电池负极，主要循环稳定性比较差等问题，并在嵌、脱锂的过程中存在严重的体积效应。本发明首先利用化学气相沉积技术，在泡沫镍上生长完多层石墨烯，利用冲片机将其冲切成一定尺寸的圆形负极薄片，按照支撑体、圆形负极薄片、隔膜、圆形正极薄片、支撑体的顺序依次放入电池外壳内部，并用压片机压合电池外壳和盖帽，完成锂电池制作过程。本发明提供的基于泡沫镍生长的石墨烯为负极的锂离子电池，工艺成熟，制作简单，电池能量密度高，可以实现充放电性能和循环寿命的显著提升，易于工业推广使用。

主权项

基于泡沫镍生长的石墨烯为负极的锂离子电池制作方法，其特征在于该方法包括以下步骤：步骤1：将泡沫镍依次在去离子水、丙酮和乙醇中分别超声清洗10～40分钟；步骤2：利用高纯氮气将泡沫镍吹干并干燥静置5～10分钟，将泡沫镍放入CVD装置，利用大功率真空泵将反应腔中的真空度控制在2～3mTorr；步骤3：通入5～35sccm的氢气作为还原性气体，控制反应炉在50分钟内升高至800～1100℃；步骤4：保持CVD装置高温运行40～140分钟，并向反应腔中通入50～250sccm的甲烷作为碳源气体；步骤5：控制反应炉在5～10分钟内降至常温，取出生长完多层石墨烯的泡沫镍；步骤6：用冲片机将生长完多层石墨烯的泡沫镍冲切成直径为10～15毫米、厚度为10～20微米的圆形薄片，作为锂离子电池的负极；步骤7：将电池外壳水平放置在充满氩气的手套箱中，将支撑体和步骤6的泡沫镍圆形薄片依次稳定放置在电池外壳内部，并在薄片表面均匀滴上0.1～0.5ml的离子液体电解液，使得薄片和支撑体能与电池外壳完整贴合；步骤8：将尺寸为15～20毫米的锂离子电池隔膜放置在泡沫镍薄片的表面，保持隔膜不与电池外壳接触；步骤9：在锂离子电池隔膜表面均匀滴上0.1～0.5ml的离子液体电解液，将直径为10～15毫米、厚度为20～200微米的圆形正极薄片放置在隔膜表面，并放置另一个支撑体在正极薄片上，使用离子液体电解液将电池外壳内部充满并合上电池外壳的盖帽，利用压片机压合锂离子电池，完成制作过程。