取得专利权定义

:一种铅石墨烯混合物的制作办法

技术范畴

本计划或谋划关涉一种铅碳混合物及其准备办法。,异乎寻常地铅和石墨烯混合物及其准备办法,这种混合物可用作铅酸B的负电极。,它也可用作铅碳超B的负电极加和的。。

语境技术

新生活力与活力贮存范畴的两种活力、锂离子电池、镍氢电池、液流电池、钠硫电池、非常冷凝器与子孙铅碳电池。与及其他两种电源比拟,铅酸蓄势器保障安全的可信赖,价格低廉。,一向行为注意要的角色。。最近几年中开展的铅碳非常电池,经外传说铅酸蓄势器和非常冷凝器的标点,添加一定量的高比必须对付积碳布。,碳的高电容特点和良好的电导性,猝发的大电流经过缓冲负电对电极,刻薄话化对负电对电极必须对付的压制功能,放铅活跃的有重大影响的有益,在廉价、在保障安全的的按照,电池的切开充电健康状况非常加强了, 的包围终生。铅碳非常电池首要含活跃的炭加和的、石墨、煤灰等。活跃的炭比必须对付积大。,高电容活度,但电导性较差。,高杂质满足,析氢低过电位;石墨具有较好的电导性。,但很少电容特点。,无法猝发的大电流经过缓冲负电对电极;煤灰的电导机能优良。,虽然电容很低。,轻松的聚会,当满足超越1%时,吸水性极慢地。,难取得糊状。石墨烯是一种特别的碳布。,它是由碳原子和SP2 HY团结的六角形的蜂巢空间点阵膜。。鉴于单原子层的晶体织构,石墨烯具有特别的电光和高温素养。,室温下的电子移动性超越15000 0c2/Vs。,比电阻仅为10u6qcm摆布。,较低的铜或银。,它是眼前究竟比电阻最低的的布。。石墨烯是一种准二维布,厚度最好的一点钟CA。,它还具有高比必须对付积和高电容活跃的。。这样,将石墨烯作为铅炭非常电池的负电极加和的,可以放负电极的电导性。,缓冲霎时大电流,刻薄话化对负电对电极必须对付的压制功能,电池在切开充电健康状况和大电流CH下的包围终生。眼前,铅碳非常电池的创造术语,碳布的添加首要是与白粉末的机械混合。。鉴于炭布密度很没有白粉的密度,这样,难以达到预期的决意公平的混合。,并经过机械搅拌。,铅活跃的有重大影响与碳原子间的无效润色交界面,不克不及使充分活动碳的电导性和电容性。本计划或谋划采取电沉淀物法将铅颗粒围绕在SU上。,该混合物既具有炭布的高功率特点,又具有高机能。,将该铅石墨烯混合物导演用作铅酸蓄势器的负电极,或许作为铅-碳非常电池的负电极加和的。,它可以明显放电池充电承兑度和HRPSoC包围终生。。

计划或谋划满足的
本计划或谋划的决意是处理公平的驱散O的成绩。、与铅活跃的有重大影响润色不太无效的交界面,装备一种铅石墨烯混合物,该混合物中铅与石墨烯的相容性良好。,可以达到预期的目的与白粉末更公平的的混合。,可导演作为铅酸蓄势器负电极运用。,或许作为铅-碳非常电池的负电极加和的。。职此之故,本计划或谋划采取以下技术谋划它为将铅颗粒电化学沉淀物在石墨烯衬板必须对付所状态的混合物,铅石墨烯混合物中石墨烯的分量百分满足为10%-90%,每个石墨烯片包含1-50个碳原子。,Pb颗粒的粒子大小为100nm~10m。。本计划或谋划的另一点钟决意分娩装备一种铅石墨烯混合物的准备办法。达到预期的决意这一目的,本计划或谋划采取的技术谋划如次。,它包孕以下测度(i)、以纯主要的阳极,堆积石墨烯膜的导电基体用作负极。,石墨烯膜上铅粒子的电化学沉淀物;(2)、沉淀物在铅颗粒上的石墨烯薄膜的洗涤,在40到80度 空的干咳的,从导电基板的必须对付刮擦薄膜。,磨碎它,达到预期的目的所述铅石墨烯混合物。在前述的技术谋划的按照,本计划或谋划增进采取以下技术谋划: (1-1)、燃烧石墨片疏散在王水镁二甲醇中。,正电荷燃烧石墨烯大音阶的第五音的状态;(1-2)、燃烧石墨大音阶的第五音电解质,用常数法在导电庶生的上电沉淀物燃烧石墨膜,那时经过复原利润石墨烯膜。。测度1燃烧石墨大音阶的第五音。,燃烧石墨与王水镁的分量比为50:1-200∶1。。测度(2)的恒压电的泳沉淀物的拉力为20-180V,沉淀物时期10s10min。。测度(2)的燃烧石墨片薄膜复原成石墨烯薄膜的道路是在60-90° C浸润水化肼空气中LH4H的复原,或许在氩气空气中。,500° C影响煅烧L- 4H。测度2的导电基体可以是主要的。、钛或钼板或其它不振导电布。测度(3)的镀铅答案可以是氟硼酸镀液。、氟硅酸盐镀液、一种或多种果酸钾钠和三羟乙基胺混合通流电液。测度(3)石墨烯F必须对付上铅粒子的扩散流密度 l_4A/dm2,电沉淀物时期 LMIN 2H0与现存的技术匹敌,本计划或谋划的铅石墨烯混合物在石墨烯必须对付沉淀物铅颗粒,石墨烯立体上的空间点阵缺陷在TH中起着很强的钉扎功能。,铅粒子与石墨烯的良好团结,极大地加强铅与碳的润色交界面。石墨烯包覆铅的使成比例较大。,与负活跃的子混合时,公平的疏散更轻易。。本计划或谋划装备的铅石墨烯混合物的准备办法,时尚界燃烧石墨大音阶的第五音的浓度是能够的。,负电泳沉淀物的拉力和沉淀物时期,通流电铅的镀液团结、沉淀物电流、沉淀物时期及其它先决条件的,混合物中铅和石墨烯分量比的适应,铅颗粒维的适应。。本计划或谋划的铅石墨烯混合物既可形成铅活跃的有重大影响的电容特点,它还可以形成石墨烯布的功率特点。,制成铅碳非常电池负电极。,经受测验,该铅炭非常电池的比功率明显放,切开充电健康状况下大电流充放电包围,电池的包围终生明显放。。

图I是铅石墨烯混合物的准备流出示意图。1。导电基体;2。燃烧石墨片;
三。石墨烯片;4。引导;5。铅石墨薄混合物。图2是铅石墨烯混合物的扫描电子显微镜相片。图3是铅石墨烯混合物的大电流包围终生用胶版印刷。
详细工具例上面团结工具例对本计划或谋划做增进阐明。例I 请教图一、2、3(I)、燃烧石墨片疏散在王水镁二甲醇中。,燃烧石墨与王水镁的分量比为100∶1。,正电荷燃烧石墨烯大音阶的第五音的准备。(2)、以台阶燃烧石墨大音阶的第五音为电解质,纯主要的电沉淀物燃烧石墨膜的以为如何,沉淀物拉力设置为100V。,5min沉淀物后,干掉含燃烧石墨板的主要的。,50度 空的干咳的4h。(3)、含燃烧石墨衬板的主要的为60度。 C浸润水化肼空气中2H的复原,石墨烯薄膜,每个石墨烯片包含10-20个碳原子。;
(4)、镀液为氟硼酸浴。,镀液为200 g/L氟硼酸铅。、220g/L氟硼酸、40g/L硼酸、O. 以5g/L蛋白胨为股票准备铅镀液,以纯主要的阳极,运用石墨烯膜的主要的作为测度(3)的负极。,石墨烯膜上铅粒子的沉淀物,扩散流密度设定为La/dM2。,沉淀物时期设定为30min。 ;(5)、(4)石墨烯/铅复合膜的洗涤测度。,60度 空的干咳的8h,从导电基板的必须对付刮擦薄膜。,严格意义上的磨削,达到预期的目的铅石墨烯混合物。(6)、经过能光谱分析,采取该工具例准备的铅石墨烯混合物中,铅和石墨烯的分量部分分清为82%和18%。图2是该铅石墨烯混合物的扫描电子显微镜相片,从图中我们家可以关照,铅颗粒导演成熟在石墨烯片的必须对付上。,铅粒子的粒子大小约为300 nm。,铅与石墨烯的润色面积大,衔接良好。。(7)、将该铅石墨烯混合物分清加水和酸状态膏料,公平的涂布在铅栅上。,作为负电极,用两燃烧铅涂覆的主要的作为板极。,2V模仿电池安装成负电对电极和两个正对电极。电池将是O. IC放电到50%充电健康状况。,2C倍率下的充放电包围,充电90s,限压
,卸货60年头,当放电停车站拉力较低的I时。 7V被以为是电池折扣。。从图3的圆购买可以看出,采取铅石墨烯负电极的电池在包围I万次后,在I.,电池的放电拉力依然不变。 8V,铅负电极电池已包围50余年。,电池的放电拉力下降到I。 较低的7V的毛病。可见,以铅石墨烯混合物为负电极可明显放电池的包围终生。。工具例2请教图一(I)、燃烧石墨片疏散在王水镁二甲醇中。,燃烧石墨与王水镁的分量比为50∶1。,正电荷燃烧石墨烯大音阶的第五音的准备。(2)、以台阶燃烧石墨大音阶的第五音为电解质,纯钛板上电沉淀物燃烧石墨膜的以为如何,沉淀物拉力设置为120伏。,IOmin沉淀物后,干掉含燃烧石墨板的主要的。,50度 空的干咳的4h。(3)、含燃烧石墨片材的钛板座位在氩气中。,500° C下煅烧2h,石墨烯薄膜,每个石墨烯片包含10-20个碳原子。;(4)、镀液为氟硼酸浴。,镀液为200 g/L氟硼酸铅。、220g/L氟硼酸、40g/L硼酸、O. 以5g/L蛋白胨为股票准备铅镀液,以纯主要的阳极,运用石墨烯膜的主要的作为测度(3)的负极。,石墨烯膜上铅粒子的沉淀物,采取两级恒流电沉淀物术语。,3A/DM2沉淀物于20S。, IA/dm2 沉淀物 5min ;(5)、(4)石墨烯/铅复合膜的洗涤测度。,60度 空的干咳的8h,从导电基板的必须对付刮擦薄膜。,严格意义上的磨削,达到预期的目的铅石墨烯混合物。(6)、经过能光谱分析,采取该工具例准备的铅石墨烯混合物中,铅和石墨烯的分量部分分清为59%和41%。工具例3请教图一(I)、燃烧石墨片疏散在王水镁二甲醇中。,燃烧石墨与王水镁的分量比为150∶1。,正电荷燃烧石墨烯大音阶的第五音的准备。(2)、以(Ⅰ)燃烧石墨大音阶的第五音为电解质,纯主要的电沉淀物燃烧石墨膜的以为如何,沉淀物拉力设置为80V。,IOmin沉淀物后,干掉含燃烧石墨板的主要的。,50度 空的干咳的4h。(3)、含燃烧石墨衬板的主要的为60度。 C浸润水化肼空气中2H的复原,石墨烯薄膜,每个石墨烯片包含10-20个碳原子。; (4)、镀液为氟硼酸浴。,浴缸是15g/L的燃烧铅。、果酸钾钠120 g/L、以40g/L EDTA双钠为股票准备铅镀液,以纯主要的阳极,运用石墨烯膜的主要的作为测度(3)的负极。,石墨烯膜上铅粒子的沉淀物,扩散流密度设为I。 2A/dm2,沉淀物时期设置为Imin。 ;(5)、(4)石墨烯/铅复合膜的洗涤测度。,60度 空的干咳的8h,从导电基板的必须对付刮擦薄膜。,严格意义上的磨削,达到预期的目的铅石墨烯混合物。(6)、经过能光谱分析,采取该工具例准备的铅石墨烯混合物中,铅和石墨烯的分量部分分清为27%和73%。(7)、将该铅石墨烯混合物以10%的分量部分补充到例行程序负电极铅膏中,电池的安装和终生受测验与例I说得中肯办法同族关系。负电极添加有铅石墨烯混合物的铅炭电池举行HRPSoC包围,包围终生取得14000~16000次。,它是整齐的电池终生的两倍多。。可见,以铅石墨烯混合物为负电极加和的,可明显放电池的包围终生。。采取本计划或谋划的铅石墨烯混合物导演用作铅酸蓄势器的负电极,或许把U作为负电极。,安装成阀控密不透气的电池后,充电充其量的放1-2倍。,HRPSOC包围终生放2-3倍。,是一种抱负的铅碳电池板极布和负电极布。。
头衔的资格
1.一种铅石墨烯混合物,其特点分娩经过电沉淀物状态的混合物。,铅石墨烯混合物中石墨烯的分量百分满足为10%-90%,每个石墨烯片包含1-50个碳原子。,Pb颗粒的粒子大小为100nm~10m。。
2.头衔的资格I中所述铅石墨烯混合物的准备办法,其特点分娩以下测度 (1)、以纯主要的阳极,堆积石墨烯膜的导电基体用作负极。,石墨烯膜上铅粒子的电化学沉淀物; (2)、沉淀物在铅颗粒上的石墨烯薄膜的洗涤,在40到80度空的干咳的,从导电基板的必须对付刮擦薄膜。,磨碎它,达到预期的目的所述铅石墨烯混合物。
三。头衔的资格2中描写的办法。,其特点分娩测度先于的测度(i) (1-1)、燃烧石墨片疏散在王水镁二甲醇中。,正电荷燃烧石墨烯大音阶的第五音的状态; (1-2)、燃烧石墨大音阶的第五音电解质,用常数法在导电庶生的上电沉淀物燃烧石墨膜,那时经过复原利润石墨烯膜。。
4。按照头衔的资格3描写的办法。,其特点分娩测度1-1石墨片大音阶的第五音。,燃烧石墨与王水镁的分量比为50∶1。-200:1。
5。按照头衔的资格3描写的办法。,其特点分娩具有常量拉力电的泳沉淀物拉力。,沉淀物时期 10s-30min。
6。按照头衔的资格2描写的办法。,其特点分娩测度(1-2)的燃烧石墨片薄膜复原成石墨烯薄膜的道路是在60-90° C浸润水化肼空气中LH4H的复原,或许在氩气空气中。,500℃煅烧 l_4h。
7。按照头衔的资格2描写的办法。,它的标点是测度(i)的导电矩阵是。
8。按照头衔的资格2描写的办法。,其特点分娩,测度(I)的导电庶生的可以是铅。、钛板、钼板。
9。按照头衔的资格2描写的办法。,其特点分娩测度(i)说得中肯镀铅答案为氟。、氟硅酸盐镀液、一种或多种果酸钾钠和三羟乙基胺混合通流电液。
10。按照头衔的资格2描写的办法。,它的特点分娩测度(i)在S上电沉淀物铅颗粒。 l-4A/dm2,电沉淀物时期lmin-2h。
全文摘要
本计划或谋划开了一种铅石墨烯混合物,它是用石墨烯在石墨烯必须对付包覆铅粒子而达到预期的目的的。。本计划或谋划的铅石墨烯混合物中石墨烯的分量百分满足为10%-90%,每个石墨烯片包含1-50个碳原子。,Pb颗粒的粒子大小为100nm~10m。。本计划或谋划的铅石墨烯混合物可以达到预期的决意铅颗粒与石墨烯片的无效团结,它还可以达到预期的决意与负活跃的有重大影响更公平的的混合。,将本计划或谋划的铅石墨烯混合物导演用作铅酸蓄势器的负电极,或许作为铅-碳非常电池的负电极加和的。,它可以明显放电池充电承兑度和HRPSoC包围终生。。
文档编号C22C1/10GK102912174SQ201210375260
开日2013年2月6日 请求日期:2012年11月8日 头等日期2012年11月8日
计划或谋划者项家元, 陈建, 吴西安, 丁平, 孔德演习 请求人:Zhejiang Nandu电力股份股份有限公司, 杭州南都电池股份有限公司, 杭州南都活力科技股份有限公司

发表评论

电子邮件地址不会被公开。 必填项已用*标注