一种石墨烯铅合金、制备方法及其用途

石墨烯铅以金属覆盖、预备办法与装置

【专利的摘要】本设法做到公了石墨烯铅以金属覆盖、预备办法与装置。要素及其分量百分比为:石墨烯与铅;它的锡,铝,锶,少许优生交配的铜。,少许两种,三种或四种。。锡的分量是100%。,铝的分量为100%。,锶的分量百分比为,铜的分量为100%。。本设法做到还防护措施了格栅A的预备办法和运用。。本设法做到的石墨烯铅以金属覆盖用于板栅冷酷很高,顺从、流质和蠕变阻力机能都地租。,抗强苛性度,格栅与有活性的肉体的的团结立体图形。,不会的开始在阻挠层。,电池使水变少了。,环绕年龄长。

【专利的阐明书】石墨烯铅以金属覆盖、预备办法与装置

[技术]

[0001] 本设法做到关涉石墨烯以金属覆盖天体。,更关涉石墨烯铅以金属覆盖、预备办法与装置。

[底色技术]

(0002)公众都意识到,铅酸积聚者的首要栅以金属覆盖是铅钙系和铅。。铅钙一副包孕普通铅、钙、锡和铝。、罕见应用铅钙和高锡、稀土元素的使生锈物钙铅、铅、钙、铋、银等。;铅锑一副克制高锑。、中锑、低锑多元主义、铅、锑、镉等正栅以金属覆盖。钙和锑以金属覆盖有各自的优点。,各有缺点:铅钙以金属覆盖少。、小内阻、俗僧漂充电优势,它已到国外装置于备用电源。;铅锑一副首要用于大电流放电和深放电。。主要地铅锑镉以金属覆盖具有精选的综合学校机能。,它具有铅钙以金属覆盖的优点,并具有一切的优点。,它自1997以后一向在柴纳。,它已成地装置于轻的电动车的炮位。,夸大地轻的电动车道具圆满,也使电动车电池工业界迅速发展了十余年。

〔0003〕轻的电动车辆(包孕电动准距仪)、电动摩托车市集占有率已超越2亿辆,应用的电池总的是海豹的免保卫铅酸积聚者。。

[0004]轻的电动车特殊用途铅酸电池内侧的要紧集会是对电极,板说话中肯栅以金属覆盖更为要紧。,决定电池年龄、失水、大电流放电充其量的等。。目前的的轻的电动车阳电极格栅采取铅,负栅采取铅钙低锡以金属覆盖。。铅锑镉正栅以金属覆盖预备的电池,大量地市集欢迎;在浇铸迅速移动中轻易开始在铸孔。,以图案装饰蠕变阻力性、耐蚀性差,深放电后轻易开始在阻挠层。,格栅的应用年龄高于铅锑镉的应用年龄。。

[0005]只,鉴于铅锑镉以金属覆盖说话中肯镉元素对人体的为害很大,柴纳2013起镉筛选事情,以及,工作平台防护措施部和,到2013岁暮年终,取缔应用铅锑镉以金属覆盖创造的电池。。这种情况下,总的厂家不得不选择应用不一致市集盘问的铅钙高锡以金属覆盖为阳电极的板栅创造电池。

[0006]石墨烯(Graphene)是一种由碳原子等同于的单层片岩的和解的新肉体的。它是由碳原子与SP2杂化轨道结合的立体膜。,正是一碳原子厚度的二维肉体的。。石墨烯一向被以为是一种猜想的和解。,无法独自地散发香气。,高达2004,身体检查学家Andre Heim和康斯坦丁,英国曼彻斯特大学校舍 ?诺沃肖洛夫,在实验中,石墨烯成地与石墨遗弃。,并检验它可以独自在。,二者也在二维石墨烯MA的创造性实验中。,荣获2010届诺贝尔身体检查学。

[0007]石墨烯的涌现时科学界唤起了巨万的在波涛中翻滚,公众发现物,石墨烯张贴不寻常的电导率。、力度和精选的透光系数超越几十倍的钢。,它的出目前的望启蒙现物代ELE天体的朝反方向反动。。石墨烯的装置导致了越来越多的关怀和探索。。

〔0008〕总结。,开门抱负的铅酸积聚者格栅以金属覆盖已即将产生的。。石墨烯在铅酸电池栅以金属覆盖说话中肯成引入。

[设法做到心甘情愿的]
[0009]本设法做到的打算位于提议一种抱负的铅酸积聚者板栅以金属覆盖。
〔0010〕用于前述的打算,本设法做到提议石墨烯铅以金属覆盖,其特点位于,要素及其分量百分比为:石墨烯与铅 ;它的锡,铝,锶,少许优生交配的铜。,少许两种,三种或四种。。
[0011]锡的分量是100%。,笔画的分量是100%。,银的分量是100%。,铜的分量为100%。。
石墨烯铅以金属覆盖的预备办法〔0012〕,其特点位于,包孕以下程序,
将自然石墨,疏散于水中,使生锈剂下的发烧发烧为30~99℃。,发烧时期为1~48小时。,使生锈石墨烯;超声波洗濯,添加使生锈锡或使生锈锶或使生锈铜或使生锈铝。;继同意1~48小时的去氧剂。;脱水、洗濯、脱水、氧不足缓和、氩气或别的P,防护措施空谈的压力为1~5规范大气压力。,发烧一段时期,凉的后,去除石墨烯以金属覆盖。;将接到的石墨烯以金属覆盖添加到逐步消散铅中作为母以金属覆盖。,实现预期的结出果实石墨烯铅以金属覆盖。;
或机械剥落以产生不足的层的石墨烯。,用使生锈铜或使生锈锶或使生锈锡混合石墨烯,继同意照方配药所需的铝粉。,空隙工作平台或惰性空谈防护措施工作平台,用空隙炉复原使生锈铜或使生锈锶或使生锈锡,实现预期的结出果实石墨烯和铜或锶或锡以金属覆盖;石墨烯以金属覆盖;将接到的石墨烯以金属覆盖添加到逐步消散铅中作为母以金属覆盖。,实现预期的结出果实石墨烯铅以金属覆盖。。
〔0013〕自然石墨为自然鳞片石墨。。
〔0014〕使生锈剂为刻薄话。、紫色盐、王水等。。。
〔0015〕的去氧剂为二甲肼。、对苯二酚、硼氢化钠、水化效能肼或水化效能肼等。。
[0016]所述同意使生锈锡和或使生锈锶和或使生锈铜和或使生锈铝的总对等物超越使生锈石墨烯的
=I里。
[0017]所述同意防护措施空谈的压力为1~5规范大气压力。。
〔0018〕添加防护措施空谈后,发烧发烧为500℃~1000℃。,发烧时期为10分钟至24小时。。
[0019]所述石墨烯铅以金属覆盖用于铅酸积聚者板栅以金属覆盖的运用。
[0020]本设法做到经常的肉体的均盘问适合国家规范的规范。
[0021]本设法做到所说的铅包孕铅及其铅所提供的固有杂质。
〔0022〕本设法做到以金属覆盖的杂多的要素。,铝的首要效能是尽量地防护措施以金属覆盖。,从此其心甘情愿的对以金属覆盖机能的冲击力珍奇地,范围铝在铅说话中肯可解决性,公众意识到,在主要的炉中,发烧为400~600℃。,铝的可解决性决不铝的可解决性。。
〔0023〕本设法做到的打算是位于,用时新以金属覆盖替代铅锑镉以金属覆盖,没镉,引起的机能可以手脚能够到的范围或超越。本设法做到以石墨烯铅以金属覆盖为根底。,在包白铁里加锡、招、铜(或秘密的)是一种附带元素。,创造网格以金属覆盖。
〔0024〕抱负的铅酸积聚者格栅以金属覆盖为小抗力。、相配铅糊,巩固立体图形。、B后不成粗制滥造衣服、材料等可翻转的使隔离或半导体元件。、十足的灵有活性的以调停有活性的适当人选的求体积法变奏。、耐刻薄话堕落、阳电极使生锈、十足的冷酷和抗拉力度、倒机能好,充填机能好。、浇铸迅速移动中未产生热衰退。、冷裂、无铸孔,低成本、稳固身分等。。
〔0025〕为手脚能够到的范围前述的盘问,本设法做到采取以下技术伸出。
使生锈复原法用镪水和锶举报自然石墨,用超声波疏散或低温预备使生锈石墨烯。,使生锈石墨烯与使生锈锡、使生锈锶或使生锈铜的混合,添加去氧剂去除使生锈石墨上含氧基团,如羧基、环氧和氧氢基,并复原使生锈锡或使生锈锶或使生锈铜接到石墨烯和锡(锶或铜)金属的分子级使严重。继在氩气或别的防护措施空谈的防护措施下高度紧张发烧强力疏散接到石墨烯-锡以金属覆盖或石墨烯-锶以金属覆盖或石墨烯-铜以金属覆盖,将接到的石墨烯以金属覆盖添加到逐步消散铅中作为母以金属覆盖。强力疏散,拨给的场地为石墨烯锶(或锡)、铜)以金属覆盖。石墨烯以金属覆盖将庞大地加强机械和电导率。,示意图如图1所示。。
〔0026〕图1阐明以金属覆盖中石墨烯的在。,石墨烯提出以金属覆盖力度和冷酷的身体检查规律。纯洁的球代表铅原子。,衔接到网状组织层以指代石墨烯的黑色球。,锥形实质代表冷酷考查员针。。当石墨烯片在铅中掺杂时,开始在以金属覆盖。,它的和解表格就像在钢筋混凝土喷射浇注中同意钢。,庞大地提出了混凝土喷射浇注的力度和顺从。。将冷酷实验针压入以金属覆盖中。,考查针关于的原子被向外挤压产生变形,而石墨烯亲密的金属原子和石墨烯片成所有人。,举报和解的巩固性。,阻挠冷酷考查销更多的或附加的人或事物下至拔出。,从微观上讲,提出了以金属覆盖的冷酷。。异样的基本原则,掺杂石墨烯以金属覆盖顺从和松紧带的擦亮。因它是一示意图。,石墨烯以金属覆盖的真实和解不克不及完整表达。,现实石墨烯以金属覆盖说话中肯石墨烯片被疏散在金属原子中。,非均质性擦亮以金属覆盖的身体检查机能。
〔0027〕使石墨烯译成以金属覆盖肉体的。,石墨烯边界上的碳原子会开始在强共价键。,内侧碳原子被立体图形地嵌入到以金属覆盖中。,加强了以金属覆盖的力度。,石墨烯具有很高的电导率。,从此,石墨烯在以金属覆盖说话中肯掺入可以擦亮电机能。。
[0028]更多的或附加的人或事物,所选石墨为自然鳞片石墨。,疏散于水中,刻薄话作使生锈剂、紫色盐或别的强使生锈剂,发烧发烧为30~99℃。。超声波洗濯,添加使生锈锡(或使生锈锶或使生锈铜),金属使生锈物的对等物超越使生锈石墨烯的对等物。。二异丙基苯肼去氧剂、对苯二酚、硼氢化钠(NaBH4)或气体肼等。。脱水、洗濯、脱水、氧不足缓和、氩气或别的P,防护措施空谈的压力为1~5规范大气压力。,发烧发烧为500℃~1000℃。,发烧时期超越10分钟。,凉的后,取出以金属覆盖。。石墨烯与金属使生锈物的洁治不冲击力这么PRO的结出果实。,石墨烯过剩的普通选择,拿 … 来说,范围M,石墨烯与使生锈铜的洁治为1:1。,以金属覆盖化后,石墨烯鉴于密度低而没开始在。,浮在以金属覆盖把加热到临近沸腾优于。,集中后,可以持续应用。。
[0029]或机械剥落以产生不足的层的石墨烯。,混合石墨烯和使生锈铜(或使生锈锶或使生锈锡),继同意照方配药所需的铝粉。,空隙工作平台或惰性空谈防护措施工作平台,用空隙炉复原使生锈铜或使生锈锶或使生锈锡,产生热量。,铝举报,产生低温,实现预期的结出果实石墨烯和铜或锶或锡以金属覆盖;铝与金属使生锈物的将按比例放大,鼹鼠浓度计算,让铝和金属使生锈物完整举报。,举报迅速移动逐步产生分子级的金属复原生质体,复原的金属在低温(高地的2780°C)的工作平台下和石墨烯片层边界的碳产生举报,碳化铜或碳化锶或碳化钛的开始在。,但是,石墨烯片说话中肯碳原子是由SP2杂化共价键衔接的。,坚持六边形网格和解,同时,P电子开始在大的ETA键。,石墨烯和金属开始在以金属覆盖和解。,实现预期的结出果实石墨烯以金属覆盖。。
(0030)石墨烯以金属覆盖与栅以金属覆盖的洁治为:石莫希,锡,铝,锶 ,铜 ,助学金是铅。
〔0031〕石墨烯以金属覆盖的特点
1、无钙:无阻挠层。,鉴于石墨烯以金属覆盖的电导率和抱负的COMBI,可驱散PCL-1,采取正常的的镀创造工业技术(主要地低适度的高力度)、PCL-3。深环绕充其量的优于铅锑镉以金属覆盖。;2、安蒂莫尼收费:Antimony的设计是为了加法氧的越过有可能的,铅石墨烯以金属覆盖的析气电位与判定铅钙(锡心甘情愿的)临近。稀刻薄话密度(积聚者充电使充满电),阳电极用铅石墨烯板栅以金属覆盖,负电极用判定铅钙以金属覆盖(钙心甘情愿的),连续的把空炉排相当,析氢潜力 (氢过电位的测),明亮的高于铅锑镉以金属覆盖。。做成电池的失水比铅锑镉使变弱75%摆布;
3、无镉环保盘问;
4、砷等恶意的元素:工作平台防护措施盘问。
〔0032〕石墨烯以金属覆盖具有较高的冷酷。,顺从、流质和蠕变阻力机能都地租。,抗强苛性度,格栅与有活性的肉体的的团结立体图形。,不会的开始在阻挠层。,电池使水变少了。,环绕年龄长。
[0033]本设法做到经过多个举行例检验了本设法做到的技术发生,预备网格的冷酷,顺从,流质,抗堕落充其量的,环绕年龄,蠕变阻力机能良好。。同时,对其它三种以金属覆盖的首要参数举行了辨析。,还直接地检验了本设法做到中应用的石墨烯以金属覆盖。。
[专利的与相片]

[图解阐明]
〔0034〕图1是石墨烯以金属覆盖的示意图。。
[片刻举行类型]
上面片刻提出异议本设法做到的举行例〔0035〕。,附图中示出了举行例的一诉讼手续。,在那里面始终类似物于或类似物的制表表现类似物于或类似物的元件或具有类似物于或类似物效能的元件。上面的诉讼手续是经过会诊DRAWIN来提出异议的。,打算是解说本设法做到。,它不克不及被忧虑为对本设法做到的限度局限。。在举行中没详述片刻的技术或使适应。,范围文学作品中所提出异议的技术或使适应。所应用的反应物或用仪器装备未由创造商指代。,它们都是可以经过市集换得的普通引起。。
〔0036〕例1:石墨烯以金属覆盖板及其栅以金属覆盖预备 表1为以下各举行例的剂量(分量百分心甘情愿的)
[理赔]
1.石墨烯铅以金属覆盖,其特点位于,要素及其分量百分比为:石墨烯与铅 ;它的锡,铝,锶,少许优生交配的铜。,少许两种,三种或四种。。
2。理赔1。石墨烯铅以金属覆盖,其特点位于,锡的分量是100%。,笔画的分量是100%。,银的分量是100%。,铜的分量为100%。O
三。在兴趣盘问1或2中提出异议的石墨烯铅以金属覆盖的预备。,其特点位于,包孕以下程序, 将自然石墨,疏散于水中,使生锈剂下的发烧发烧为30~99℃。,发烧时期为1~48小时。,使生锈石墨烯;超声波洗濯,添加使生锈锡或使生锈锶或使生锈铜或使生锈铝。;继同意1~48小时的去氧剂。;脱水、洗濯、脱水、氧不足缓和、氩气或别的P,防护措施空谈的压力为1~5规范大气压力。,发烧一段时期,凉的后,去除石墨烯以金属覆盖。;将接到的石墨烯以金属覆盖添加到逐步消散铅中作为母以金属覆盖。,实现预期的结出果实石墨烯铅以金属覆盖。; 或机械剥落以产生不足的层的石墨烯。,用使生锈铜或使生锈锶或使生锈锡混合石墨烯,继同意照方配药所需的铝粉。,空隙工作平台或惰性空谈防护措施工作平台,用空隙炉复原使生锈铜或使生锈锶或使生锈锡,实现预期的结出果实石墨烯和铜或锶或锡以金属覆盖,石墨烯以金属覆盖;将接到的石墨烯以金属覆盖添加到逐步消散铅中作为母以金属覆盖。,实现预期的结出果实石墨烯铅以金属覆盖。。
4。兴趣盘问3。石墨烯铅以金属覆盖的预备办法,其特点位于,自然石墨为自然鳞片石墨。。
5。兴趣盘问3。石墨烯铅以金属覆盖的预备办法,其特点位于,使生锈剂是刻薄话。、紫色盐、王水等。。。
6。兴趣盘问3。石墨烯铅以金属覆盖的预备办法,其特点位于,去氧剂为二甲肼。、对苯二酚、硼氢化钠、水化效能肼或水化效能肼等。。
7。兴趣盘问3。石墨烯铅以金属覆盖的预备办法,其特点位于,所述同意使生锈锡和或使生锈锶和或使生锈铜和或使生锈铝的总对等物超越使生锈石墨烯的对等物。
8。兴趣盘问3。石墨烯铅以金属覆盖的预备办法,其特点位于,所述同意防护措施空谈的压力为1~5规范大气压力。。
9。兴趣盘问3。石墨铅以金属覆盖的预备,其特点位于,添加防护措施空谈后,发烧发烧为500℃~1000℃。,发烧时期为10分钟至24小时。。
10.兴趣盘问1所述石墨烯铅以金属覆盖及其兴趣盘问3预备接到的石墨烯以金属覆盖用于铅酸积聚者板栅以金属覆盖的运用。
【文档编号】H01M4/68GK103943865SQ201410190156
[吐艳日] 2014年7月23日 推荐日期:2014年5月7日 优先日:2014年5月7日
【设法做到者】陈振富, 陈本 推荐人:厦门华天高科电池科技有限公司

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