一种聚合物电池的制作方法_2

文档序号:9689705阅读:来源:国知局
适量5%稀盐酸和蒸馏水洗涤,制得氧化石墨烯;
步骤二:称取一份Rh(Ac)3,取适量甲醇作为溶剂,常温搅拌溶解,在冰浴条件下,按照乙酸铑:氢氧化锂摩尔比1:1.2向溶液中加入L1H.H20的甲醇溶液,控制反应温度0°C搅拌8h,向溶液中按照乙酸铑:正己烷摩尔比1:20向溶液中加入正己烷,继续搅拌1 h,过滤,沉淀分别用蒸馏水和无水甲醇洗涤3次,将产物分散于乙醇中,配制成浓度为13.7mg/mL的Rh(0H)3的乙醇分散液;
步骤三:称取一份氧化石墨烯用超声波分散于适量的无水乙醇中,按照氧化石墨烯:氢氧化铭:尿素摩尔比1:1: 0.5向溶液中加入浓度为13.7mg/mL氢氧化铭的乙醇分散液和5mol/L的尿素-乙醇溶液,室温搅拌30min后,将溶液转移至反应釜中,通入氩气作为保护气密封,在160°C反应24h,停止反应,将产物过滤后,用蒸馏水洗涤,再在真空度为0.98的条件下冻干,再将产物放入反应釜中,通入氩气作为保护气密封后在300°C的条件下加热5.5h,得到纳米Rh-石墨稀复合电极。
[0033]实施例3
如图3所示,纳米Co2Sn04聚磺酸萘电极通过以下步骤制备而成,
步骤一:称取一份SnCl4,取适量去离子水作为溶剂,搅拌溶解,按照氯化锡:氯化钴摩尔比1: 2向溶液中加入CoCl 2,按照氯化锡:氢氧化钠摩尔比1:10向溶液中加入NaOH的水溶液,常温搅拌lOmin,将溶液置于反应釜中,通入氮气:氧气15:1通入氮气和氧气的混合气体,密封,在240°C的条件下反应30h,自然冷却至室温,分别用去离子水和无水乙醇洗涤,在真空度为0.98的条件下冻干,得到Co2Sn04粉末;
步骤二:称取一份Co2Sn04粉末,按锡酸钴:盐酸摩尔比1: 15加入2mol/L的盐酸溶液作为溶剂,搅拌溶解,按照锡酸钴:磺酸萘:过硫酸钾摩尔比1: 20:5向溶液中加入磺酸萘和过硫酸钾,超声波分散30min后,在功率2000W微波条件下反应5min,过滤,取滤渣分别用蒸馏水和无水乙醇洗涤滤液呈中性,在真空度为0.98的条件下,常温干燥24h,得到纳米Co2Sn04聚磺酸萘。
[0034]实施例4
Cr-二噻吩乙烯基四氮杂卟啉二维共轭聚合物通过以下步骤制备而成,
步骤一:称取一份1,2-二氰基-1,2-二(2 ’,4 ’,5 ’ -三甲基-3 ’ -噻吩)乙烯,取适量正戊醇作为溶剂搅拌溶解,按照1,2-二氰基-1,2-二(2 ’,4’,5 ’ -三甲基-3 ’ -噻吩)乙烯:醋酸铬摩尔比1:2向溶液中加入六水和醋酸络,加入适量DBU催化剂,加热回流反应20h,自然冷却至常温,通过旋转蒸发仪将溶剂蒸出,得到Cr-二噻吩乙烯基四氮杂卟啉聚合物;
步骤二:称取一份Cr-二噻吩乙烯基四氮杂卟啉聚合物,取适量二氯甲烷做溶剂,超声波分散30min,在5个大气压的压力下,放入反应釜中在150°C的条件下加热5h,自然冷却至常温,过滤,用去离子水洗涤,在真空度为0.98的条件下,常温干燥24h,得到Cr-二噻吩乙烯基四氮杂卟啉二维共轭聚合物。
[0035]实施例5
低聚笼形倍半硅氧烷-石墨烯通过以下步骤制备而成,
步骤一:称取一份γ -氨丙基三乙氧基硅烷,取适量无水乙醇作为溶剂,搅拌均匀,按照γ-氨丙基三乙氧基硅烷:苯基三乙氧基硅烷摩尔比1:1向溶液中加入苯基三乙氧基硅烷,搅拌均匀后,按照γ -氨丙基三乙氧基硅烷:四乙基氢氧化铵摩尔比1:1.2向溶液中加入四乙基氢氧化铵,加热回流反应48h,自然冷却至常温,通过旋转蒸发仪将溶剂蒸出,得到石灰乳状产物,用四氢呋喃与甲醇的混合溶液洗涤产物,真空条件下冻干得到二元胺P0SS;
步骤二:称取一份石墨粉,在冰浴的条件下加入适量浓硫酸作为溶剂,搅拌,控制反应温度低于20°c的条件下,按照石墨粉:硝酸钠:高锰酸钾质量比1:0.5: 3向溶液中缓慢加入硝酸钠和高锰酸钾,搅拌lOmin;将温度升至35°C,搅拌反应3h,按照浓硫酸:去离子水体积比1:0.2向溶液中加入去离子水,升温至98°C,搅拌30min,再按照浓硫酸:去离子水体积比1:0.5加入去离子水,停止反应,按照石墨粉:双氧水摩尔比1:0.2向溶液中加入5%的双氧水,趁热离心,分别用适量5%稀盐酸和蒸馏水洗涤,制得氧化石墨烯;
步骤三:称取一份氧化石墨烯用超声波分散于适量的无水乙醇中,搅拌均匀后,按照氧化石墨稀:二元胺P0SS摩尔比1:12向溶液中加入二元胺P0SS,按照氧化石墨稀:二氯二茂钛摩尔比1:0.5向溶液中加入二氯二茂钛,室温搅拌30min后,将溶液转移至反应釜中,通入氩气作为保护气密封,在210°C反应36h,停止反应,将产物过滤后,用蒸馏水洗涤,再在真空度为0.98的条件下冻干,得到低聚笼形倍半硅氧烷-石墨烯。
[0036]实施例6
如图4所示,聚合物-LiC104-Li4Ti5012M合电解质通过以下步骤制备而成,
步骤一:称取一份苯乙烯,取适量环己烷作为溶剂,搅拌溶解,按照苯乙烯:叔丁基锂摩尔比1:1.2向溶液中加入叔丁基锂,搅拌均勾后,放入反应爸中,加热至80°C,反应lh,反应后冷却至20°C,按照苯乙烯:乙烯吡咯烷酮摩尔比1:1向溶液中加入乙烯吡咯烷酮,搅拌均匀后向反应釜中通入氮气作为保护气,升温至240°C反应3h后,冷却至20°C,再按照乙烯吡咯烷酮:苯乙烯摩尔比1:1向溶液中加入苯乙烯,搅拌均匀后向反应釜中通入氮气作为保护气,升温至240°C反应3h,加入无水甲醇终止反应,将溶液倒入无水乙醇中沉淀,过滤后,真空条件下干燥,制得聚苯乙烯-乙烯吡咯烷酮-苯乙烯三嵌段共聚物;
步骤二:称取一份L1H,按照氢氧化锂:二氧化钛摩尔比1:1将氢氧化锂固体与二氧化钛固体混合均匀,置于马弗炉中升温至800°C进行高温固相反应,完全反应后,自然冷却取出,球磨分筛得到Li4Ti50i2纳米粒子;
步骤三:称取一份聚苯乙烯-乙烯吡咯烷酮-苯乙烯三嵌段共聚物,取适量乙腈作为溶剂,搅拌均匀后按照聚苯乙烯-乙烯吡咯烷酮-苯乙烯三嵌段共聚物:LiC104摩尔比20:1向溶液中加入LiC104,搅拌均匀后按照LiC104:Li4Ti5012摩尔比1:1向溶液中加入Li4Ti501:^米粒子,搅拌得到白色粘稠液体,将粘液倒入聚四氟乙烯模具中,真空条件下冻干,得到聚合物-LiC104_Li4Ti5012复合电解质。
[0037]以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种聚合物电池,其特征在于:包括设于电池外壳(6)内部的正极片(1)和负极片(2),所述正极片(1)与负极片(2)之间设有隔离膜(5);所述正极片(1)与隔离膜(5)之间依次设有正极覆膜(7)和正极催化网(3),所述正极覆膜(7)覆于正极片(1)的表面,所述正极催化网(3)覆于隔离膜(5)的表面;所述隔离膜(5)与负极片(2)之间依次设有负极催化网(4)和负极覆膜(8),所述负极催化网(4)覆于隔离膜(5)的表面,所述负极覆膜(8)覆于负极片(2)的表面。2.如权利要求1所述的一种聚合物电池,其特征在于:所述正极片(1)为纳米Rh-石墨烯复合电极,所述正极片(1)的厚度为40μπι;所述负极片(2)为纳米Co2Sn04聚磺酸萘电极,所述负极片(2)的厚度为50μπι;所述正极片(1)在电流为lA/g时放电比电容为576.3F/g,所述负极片(2)在电流为lA/g时放电比电容为817.6F/g。3.如权利要求1或2所述的一种聚合物电池,其特征在于:所述正极催化网(3)的厚度为ΙΟμπι,所述正极催化网(3)负载有正极催化剂,所述正极催化剂为Cr-二噻吩乙烯基四氮杂卟啉二维共轭聚合物,所述正极催化网(3)上正极催化剂的承载量为0.38mg/cm2;所述负极催化网(4)的厚度为ΙΟμπι,所述负极催化网(4)负载有负极催化剂,所述负极催化剂为低聚笼形倍半娃氧烧-石墨稀,所述负极催化网(4)上负极催化剂的承载量为0.71mg/cm2 ο4.如权利要求3所述的一种聚合物电池,其特征在于:所述隔离膜(5)为聚合物-LiC104-Li4Ti5012复合电解质,所述聚合物为聚苯乙烯-乙烯吡咯烷酮-苯乙烯三嵌段共聚物,所述隔离膜(5)的厚度为40μπι。5.如权利要求4所述的一种聚合物电池,其特征在于:所述隔离膜(5)表面覆有涂覆层,所述涂覆层为聚偏氟乙稀-六氟丙稀,所述涂覆层的厚度为lOOnm。6.如权利要求4或5所述的一种聚合物电池,其特征在于:所述正极覆膜(6)为全氟磺酸质子膜,所述负极覆膜(7)为二氧化娃,所述正极覆膜(6)的厚度为300nm,所述负极覆膜(7)的厚度300nmo7.如权利要求6所述的一种聚合物电池,其特征在于:所述电池外壳(6)由软性塑料制成,所述软性塑料包括二甲基硅油18.5%,滑石粉7.8%,TPR33%,硬脂酸锌2.2%,白炭黑.10.2%,硼酸1.2%,十溴二苯醚9.5%,抗氧化剂168为0.25%,芥酸酰胺3.3%,有机硅树脂.14.05%
【专利摘要】本发明公开了一种聚合物电池,属于电池领域。本发明的一种聚合物电池,包括设于电池外壳内部的正极片和负极片,所述正极片与负极片之间设有隔离膜;所述正极片与隔离膜之间依次设有正极覆膜和正极催化网,所述正极覆膜覆于正极片的表面,所述正极催化网覆于隔离膜的表面;所述隔离膜与负极片之间依次设有负极催化网和负极覆膜,所述负极催化网覆于隔离膜的表面,所述负极覆膜覆于负极片的表面。本发明的一种聚合物电池具有体积小,质量轻,使用过程安全稳定,电池容量大,电极不易损耗,放电性能优异的特点。
【IPC分类】H01M10/058, H01M4/60, H01M10/052
【公开号】CN105449260
【申请号】CN201510902490
【发明人】宋宏婷
【申请人】宋宏婷
【公开日】2016年3月30日
【申请日】2015年12月9日
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