[发明专利]一种石墨烯气凝胶正极材料的制备方法及其在铝离子电池中的应用

权利要求书

1.一种石墨烯气凝胶正极材料的制备方法，其特征在于，它的步骤如下：

(1)将氧化石墨烯加入溶剂中，得到质量百分含量在0.01％-2％的氧化石墨烯溶液；

(2)将氧化石墨烯溶液进行冷冻干燥或者水热处理等，得到氧化石墨烯气凝胶；

(3)使用水合肼或者高温热处理将氧化石墨烯气凝胶进行还原,得到超高导电石墨烯气凝胶；

(4)将石墨烯气凝胶进行压实，或涂膜于集流体上，并进行烘干，即得到超高导电石墨烯气凝胶正极材料。

2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)的溶剂选自去离子水、二氯甲烷、N,N-二甲基甲酰胺、N-甲基-2-吡咯烷酮、二甲亚砜、N,N-二甲基乙酰胺、乙醇、正丁醇、乙腈，或者它们按照任意笔组成的混合物。

3.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述步骤(2)的冷冻干燥温度为-40至0℃，冷冻干燥真空压力为0.1-1kPa,水热处理的温度为80-200℃。

4.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述步骤(3)的还原剂为水合肼蒸汽、体积百分含量5％-50％的碘化氢水溶液，或体积百分含量5％-50％抗坏血酸钠溶液；高温热处理为1000-3000℃氮气或氩气氛围下，时间为10-1000分钟。

5.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述步骤(4)所述的集流体包括铝箔、铜箔、镍箔、碳覆铝箔、碳纸、碳布或者他们的混合物。

6.一种权利要求1所述方法制备的石墨烯气凝胶正极材料在铝离子电池中的应用。

7.一种铝离子电池，其特征在于，以权利要求1所述方法制备的超高导电石墨烯气凝胶为正极。

8.如权利要求7所述的铝离子电池，其特征在于，电池包装选自扣式电池壳，软包电池壳或不锈钢电池壳；电池负极为铝金属或铝合金；隔膜选自玻碳纤维、聚丙烯隔膜或聚乙烯隔膜。