[发明专利]一种混合膨胀石墨作为锂离子电容器负极材料的应用

摘要

本发明公开了一种混合膨胀石墨作为锂离子电容器负极材料的应用，本发明中锂离子电容器包括正极片、负极片、隔膜和电解液，其中负极片所用的负极材料采用微晶石墨和鳞片石墨混合制备混合膨胀石墨材料，然后以此为原料制备锂离子电容器，中国的微晶石墨储量大，价格便宜，大多为低附加值利用，本发明为微晶石墨提供了一种高附加值利用途径。

主权项

1.一种混合膨胀石墨作为锂离子电容器负极材料的应用，所述锂离子电容器包括正极片、负极片、电解液和隔膜，其特征在于，所述负极片的制备方法为：首先向搅拌分散机内注入130wt％的去离子水，再向搅拌罐内加入1.5wt％的羧甲基纤维素钠，以30r/min的转速搅拌60min；向搅拌罐中加入95wt％的微膨胀石墨和2wt％的导电炭黑，待充分润湿后，抽真空至-0.098Mpa，以50r/min的转速真空搅拌240min；向搅拌罐内加入1.5wt％的丁苯橡胶，抽真空至-0.098Mpa，以30r/min的转速真空搅拌 90min；将上述浆料过200目筛；利用转移式涂布机涂布于10μm厚的贯穿多孔铜箔的正反两面上，干燥之后单面涂布厚度为60μm，涂布速度为3m/min，并在鼓风干燥箱中90℃下烘干；将干燥后的极片利用辊压机压实后得到负极极片；其中，所述混合膨胀石墨材料的制备方法如下：S1.取鳞片石墨和微晶石墨质量比为1:1进行球磨，至粒度200目，为混合料；所述鳞片石墨含碳量不低于85%，所述微晶石墨为郴州市鲁塘石墨粉，其碳含量为70~80%；球磨过程球料比为6:1，球磨时间为6h，转速为500r/min；S2.将S1所得混合料置于马弗炉中，在惰性气氛下以30℃/min的速率升温至500℃，保温20min，空冷至室温待用；S3.将S2热处理之后的混合料进行化学插层处理，得可膨胀混合石墨；S4.将S3所得可膨胀混合石墨放入马弗炉中在1000℃进行膨胀30s，得混合膨胀石墨材料；其中：步骤S3化学插层具体步骤如下:S31.将高氯酸与步骤S2所得混合粉体按液固比为20：1L/Kg混合搅拌均匀；S32.按所述混合粉体与高锰酸钾的质量比为1：8加入高锰酸钾，在室温下搅拌均匀后，升温至70℃继续搅拌反应2h；S33.加入去离子水使所述反应装置内的温度升高至100℃，再继续搅拌反应2h；S34.过滤，然后对过滤物进行洗涤、干燥，得可膨胀混合石墨。