石墨烯鋰離子電池負極極片的製備方法及石墨烯鋰離子電池組與流程
2023-06-05 11:18:27
本申請涉及鋰離子電池製造技術領域，尤其涉及一種石墨烯鋰離子電池負極極片的製備方法及石墨烯鋰離子電池組。
背景技術：
鋰離子電池是一種二次電池，它主要依靠鋰離子在電極中的埋嵌和逸離來工作。充電時，鋰離子從正極脫嵌後，陽離子e+經過電解液輸送到負極；放電時則相反。這個過程形成的離子流(陰、陽離子)即為電流。由於汽車尾氣的排放是造成環境汙染的重要因素。隨著人類的環境保護意識日益增強，電動環保汽車成為替代燃油汽車的最佳選擇，鋰離子電池作為電動汽車的動力之源被寄予厚望。
目前，傳統的高電壓正極材料有鈷酸鋰、鎳錳酸鋰、磷酸錳鋰和富含鋰錳基層狀固溶體，上述正極材料的充電電壓均在4V以下。對於常用的基於碳酸酯溶劑和LiFP6溶質的電解液而言，當充電電壓達到4.3V時，會在高氧化性正極材料表面發生不可逆的氧化分解反應，放熱，電池出現脹氣，不僅引起電池循環壽命和儲存性能的惡化，還存在易燃易爆等安全隱患。
因此，隨著鋰離子電池在電動汽車中應用的日益廣泛，現有鋰離子電池正、負極材料、電解液以及常規電池設計的弊端也逐漸顯現出來，例如，易燃、易爆、汙染嚴重、不能深放電，循環性能和倍率性能差等等。
技術實現要素：
本申請提供了一種石墨烯鋰離子電池負極極片的製備方法及石墨烯鋰離子電池組，以解決傳統鋰離子電池性能差且危險易汙染的問題。
根據本申請實施例的第一方面，提供一種石墨烯鋰離子電池負極極片的製備方法，包括：
步驟S110：以天然鱗片石墨為原料，以濃硫酸、高錳酸鉀以及碳酸鈉為氧化劑，採用氧化還原法，製備氧化石墨烯；
步驟S120：將所述氧化石墨烯、納米級二氧化矽以及氫氟酸按照(50-150)：(40-60)：(10-50)的質量比混合；
步驟S130：對所述步驟S120得到的混合物進行熱處理，得到石墨烯/二氧化矽材料；
步驟S140：將所述石墨烯/二氧化矽材料置於離心分離機中，離心除去二氧化矽，得到彎曲石墨烯；
步驟S150：將所述彎曲石墨烯與納米級矽按照1:(2-3)的質量比研磨混合，並摻雜質量分數為15％-20％的軟碳，得到矽/石墨烯複合材料；
步驟S160：對所述矽/石墨烯複合材料進行炭包覆，得到負極活性材料；
步驟S170：將所述負極活性材料、導電劑以及超強粘結劑按照90:4:(5-6)的質量比混合，得到負極活性材料的漿料；將所述漿料雙面塗覆於負極銅箔集流體上，經輥壓及烘乾處理後，得到石墨烯鋰離子電池負極極片。
結合第一方面，在第一方面第一種可能的實現方式中，對矽/石墨烯複合材料進行炭包覆包括：
步驟S161：將所述矽/石墨烯複合材料與乳化瀝青按照1:(0.5-1)的質量比混合均勻；
步驟S162：將所述步驟S161得到的混合料進行噴霧乾燥，得到球狀顆粒；所述噴霧乾燥的入口溫度為300℃，出口溫度為110℃，霧化頻率為250kHz；
步驟S163：將所述球狀顆粒置於900℃的惰性氣體環境中，炭化燒結2小時，冷卻，得到炭包覆的負極活性材料。
結合第一方面或第一方面第一種可能的實現方式，在第一方面第二種可能的實現方式中，對步驟S120得到的混合物進行熱處理包括：將所述步驟S120得到的混合物置於800℃的氮氣環境中，保溫3小時，以每分鐘降溫50℃的速度冷卻至環境溫度。
由以上技術方案可知，本申請提供一種石墨烯鋰離子電池負極極片的製備方法，所述方法以天然鱗片石墨為原料，採用氧化還原法製備得到氧化石墨烯，其衍射峰明顯強於普通石墨粉的衍射峰，化學性能優於普通石墨粉，並且粒徑小，表面積大，分散度大，有利於提高鋰離子電池的容量；所述方法對氧化石墨烯與二氧化矽的混合物進行熱處理，除去二氧化矽，得到彎曲石墨烯；再將彎曲石墨烯與納米級矽混合，摻雜軟碳，製備矽/石墨烯複合材料，再對其進行炭包覆處理。經炭包覆處理的矽/石墨烯複合材料呈「核殼結構」，不僅能夠提高電池的容量，而且堅硬的石墨烯網狀結構還能夠緩衝充放電過程中矽的體積膨脹。作為負極活性材料，炭包覆的矽/石墨烯複合材料具有巨大的比表面積和容量，高導電率，其中摻雜的軟碳有利於降低電池的最低啟動溫度。因此，採用本申請提供的方法製備的負極極片，在應用於石墨烯鋰離子電池時，使得電池具有高導電率，高容量，性能優越等優勢。
根據本申請實施例的第二方面，提供一種石墨烯鋰離子電池組，包括殼體和若干並聯的石墨烯鋰離子電池單體，所述電池單體包括單體殼體、電芯組件和電解液；所述單體殼體上端設有殼體蓋，所述電解液和所述電芯組件均位於所述單體殼體與所述殼體蓋組成的腔體內；
所述電芯組件包括正極極片、本申請第一方面提供的方法得到的負極極片以及兩片鋰離子電池隔膜；
所述正極極片包括正極鋁箔集流體及雙面塗覆於所述正極鋁箔集流體上的正極微孔材料層；
所述正極極片與所述單體殼體的側壁間設有間隔；
所述負極極片包括負極銅箔集流體及上面塗覆於所述負極銅箔集流體上的負極微孔材料層；
所述負極極片與所述單體殼體的側壁間設有間隔；
所述殼體蓋上分別設有與所述正極鋁箔集流體連接的正極極柱和與所述負極銅箔集流體連接的負極極柱；
兩片所述鋰離子電池隔膜間隔設置於所述正極極片與所述負極極片之間；
所述殼體蓋上還設有出氣閥；所述出氣閥採用環氧樹脂密封；
所述單體殼體採用鋁塑深衝成型。
結合第二方面，在第二方面第一種可能的實現方式中，所述殼體底部貼合設置有加熱套；所述加熱套用於加熱所述電池組；
所述加熱套包括固定板和若干半導體加熱件；所述半導體加熱件固定嵌於所述固定板上；
所述殼體外側設有逆變器；所述半導體加熱件與所述石墨烯鋰離子電池通過所述逆變器連接。
結合第二方面或第二方面第一種可能的實現方式，在第二方面第二種可能的實現方式中，所述殼體內側設有溫度傳感器，所述溫度傳感器與用電設備的處理器連接；所述溫度傳感器用於檢測所述電池單體所處的當前環境溫度。
結合第二方面，在第二方面第三種可能的實現方式中，所述電解液包括：60-65質量份的二氟草酸硼酸鋰、30-35質量份的三氟甲基磺醯亞胺鋰、10-15質量份的碳酸乙烯亞乙酯、1-2質量份的磺酸甘油和1-3質量份的硫酸乙烯酯。
結合第二方面或第二方面前述三種可能的實現方式中的任一種，在第二方面第四種可能的實現方式中，所述正極極片採用如下方法製備而成：
步驟S210：提供納米級石墨；
步驟S220：對所述納米級石墨進行噴霧乾燥處理，得到球狀改性石墨；
步驟S230：將所述改性石墨與硬碳按照8:(1-2)的質量比混合均勻，得到正極活性材料；
步驟S240：將所述正極活性材料、導電劑和粘結劑按照92:4:4的質量比混合，得到正極活性材料的漿料；將所述漿料雙面塗覆於正極鋁箔集流體上，經輥壓及烘乾處理，得到石墨烯鋰離子電池的正極極片。
可選地，所述噴霧乾燥過程的進口溫度為300℃，出口溫度為110℃。
由以上技術方案可知，本申請第二方面提供一種石墨烯鋰離子電池組，所述電池組的電池單體採用本申請第一方面提供的方法製備得到的負極極片，並以摻雜硬碳的改性石墨為正極活性材料，採用高電壓、高電導率、不腐蝕且有利於低溫性能的電解液；具有容量大，充電速度快，壽命長，續航裡程長，導電率高，低溫性能好等優點，解決了傳統鋰離子電池容量低，危險易汙染，性能差的技術問題。
附圖說明
為了更清楚地說明本申請的技術方案，下面將對實施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，對於本領域普通技術人員而言，在不付出創造性勞動性的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
圖1為本申請根據一示例性實施例示出的石墨烯鋰離子電池負極極片的製備方法流程圖；
圖2為本申請根據一示例性實施例示出的炭包覆矽/石墨烯複合材料的方法流程圖；
圖3為本申請根據一示例性實施例示出的一種石墨烯鋰離子電池組結構示意圖；
圖4為本申請根據一示例性實施例示出的一種石墨烯鋰離子電池單體結構示意圖；
圖5為本申請根據一示例性實施例示出的另一種石墨烯鋰離子電池組結構示意圖；
圖6為本申請根據一示例性實施例示出的加熱套結構俯視圖；
圖7為本申請根據一示例性實施例示出的正極極片製備方法流程圖。
圖示說明：
1-殼體；2-石墨烯鋰離子電池單體；3-單體殼體；4-電芯組件；5-電解液；6-殼體蓋；41-正極極片；42-負極極片；411-正極鋁箔集流體；421-負極銅箔集流體；412-正極微孔材料層；422-負極微孔材料層；61-正極極柱；62-負極極柱；11-加熱套；111-固定板；112-半導體加熱件；12-逆變器。
具體實施方式
實施例一
本申請實施例一提供了一種石墨烯鋰離子電池負極極片的製備方法，如圖1所示，該方法包括：
在步驟S110中，以天然鱗片石墨為原料，以濃硫酸、高錳酸鉀以及碳酸鈉為氧化劑，採用氧化還原法，製備氧化石墨烯；
鱗片石墨為天然晶質石墨，其形似魚磷狀，屬六方晶系，呈層狀結構，具有良好的耐高溫、導電、導熱、潤滑、可塑及耐酸鹼等性能。
石墨烯是從石墨材料中剝離出來、由碳原子組成的只有一層原子厚度的二維晶體。因此，實際上石墨烯本來就存在於自然界，只是難以剝離出單層結構。石墨烯一層層疊起來就是石墨，厚1毫米的石墨大約包含300萬層石墨烯。鉛筆在紙上輕輕划過，留下的痕跡就可能是幾層甚至僅僅一層石墨烯。石墨烯既是最薄的材料，也是最強韌的材料，斷裂強度比最好的鋼材還要高200倍，如果用一塊面積1平方米的石墨烯做成吊床，本身重量不足1毫克便可以承受一隻一千克的貓。同時它又有很好的彈性，拉伸幅度能達到自身尺寸的20％。
氧化石墨烯薄片是石墨粉經化學氧化及剝離後的產物，氧化石墨烯是單一的原子層，可以隨時在橫向尺寸上擴展到數十微米，因此，其結構跨越了一般化學和材料科學的典型尺度。
本申請採用濃硫酸加碳酸鈉體系，以高錳酸鉀為氧化劑，製備氧化石墨烯。該法的優點是用高錳酸鉀代替氯酸鉀，提高實驗的安全性，減少有毒氣體的產生。同時，該法所需的氧化時間較短，產物的氧化程度較高，產物的結構規整且易於在水中發生溶脹而層離。本申請以天然鱗片石墨為原料，採用氧化還原法製備氧化石墨烯的流程可以是：
例如：在冰水浴中裝配好250mL的反應瓶，加入5g濃硫酸，攪拌下加入1g天然鱗片石墨粉和50g碳酸鈉的固體混合物，再分次加入50g高錳酸鉀，控制反應溫度不超過20℃，攪拌反應一段時間，然後升溫到35℃，繼續攪拌30min，再緩慢加入一定量的去離子水，繼續攪拌20min後，加入適量雙氧水還原殘留的氧化劑，使溶液變為亮黃色，趁熱過濾，並用5％的HCl溶液和去離子水洗滌知道濾液中無硫酸根被檢測到為止。最後，將濾餅置於60℃的真空乾燥箱中充分乾燥，得到氧化石墨烯。
本申請方法製得的氧化石墨烯的衍射峰明顯強於普通石墨粉的衍射峰，因而化學性能優於普通石墨粉，並且粒徑小，表面積大，分散度大，有利於提高鋰離子電池的容量。
在步驟S120中，將所述氧化石墨烯、納米級二氧化矽以及氫氟酸按照(50-150)：(40-60)：(10-50)的質量比混合；
在步驟S130中，對所述步驟S120得到的混合物進行熱處理，得到石墨烯/二氧化矽材料；
本申請中，對步驟S120得到的混合物進行熱處理的過程具體為：將混合物置於800℃的氮氣環境中，保溫3小時，以每分鐘降溫50℃的速度冷卻至環境溫度。
在步驟S140中，將所述石墨烯/二氧化矽材料置於離心分離機中，離心除去二氧化矽，得到彎曲石墨烯；
需要說明的是，本申請所述的彎曲石墨烯又可稱為褶皺石墨烯，是指表面具有褶皺或捲曲的石墨烯。石墨烯的缺陷是指由於出現空洞等形成內部的封閉邊界，邊界導致其結構不均衡；褶皺也是一種邊界形式，此時石墨烯的局部從二維實際變成了三維結構。
在步驟S150中，將所述彎曲石墨烯與納米級矽按照1:(2-3)的質量比研磨混合，並摻雜質量分數為15％-20％的軟碳，得到矽/石墨烯複合材料；
軟碳的加入能夠改善鋰離子電池的低溫性能，且使電池充放電容量大且效率高、循環性能更好。
開發高比容量、長循環壽命的鋰離子電池對電動汽車的應用具有重大意義。為此，電極材料必須具有較高的儲鋰容量和循環壽命。Si是已知的具有最高的理論比容量和較低的充放電平臺的物質，但是實際應用時，Si基負極材料有兩大缺點：第一本身的電導率較低，導致大電流充電時比容量太小，無法發揮Si的潛能；第二是在嵌鋰過程中，矽會發生高達300％的體積膨脹，從而導致電極粉化、與集流體分離以及比容量的快速衰減。本申請將彎曲石墨烯、納米級矽及一定量的軟碳，製備成矽/石墨烯的複合材料。其中，氧化石墨烯具有優異的導電性能和機械柔韌性，可以用來提高Si基負極的電導率，其堅硬的網狀結構能夠有效地固定住矽，從而有效緩衝嵌鋰、脫鋰過程中產生的體積膨脹，防止電極粉化等問題的出現；而摻雜的軟碳能夠改善鋰離子電池的低溫性能，使電池的工作溫度範圍更寬。
步驟S160：對所述矽/石墨烯複合材料進行炭包覆，得到負極活性材料；
如圖2所示，本申請中，對所述矽/石墨烯複合材料進行炭包覆包括：
步驟S161：將所述矽/石墨烯複合材料與乳化瀝青按照1:(0.5-1)的質量比混合均勻；
步驟S162：將所述步驟S161得到的混合料進行噴霧乾燥，得到球狀顆粒；所述噴霧乾燥的入口溫度為300℃，出口溫度為110℃，霧化頻率為250kHz；
步驟S163：將所述球狀顆粒置於900℃的惰性氣體環境中，炭化燒結2小時，冷卻，得到炭包覆的負極活性材料。
經炭包覆的球狀矽/石墨烯複合材料呈「核殼結構」，作為負極活性材料，具有大量褶皺的氧化石墨烯可以有效地緩衝矽的體積膨脹，該複合材料應用於石墨烯鋰離子電池時，表現出高庫倫效率、高比容量和良好的循環穩定性。
步驟S170：將所述負極活性材料、導電劑以及超強粘結劑按照90:4:(5-6)的質量比混合，得到負極活性材料的漿料；將所述漿料雙面塗覆於負極銅箔集流體上，經輥壓及烘乾處理後，得到石墨烯鋰離子電池負極極片。
採用超強粘結劑，例如聚醯亞胺，能夠進一步防止電極粉化、與集流體分離等問題的產生。
由以上技術方案可知，本申請提供一種石墨烯鋰離子電池負極極片的製備方法，所述方法以天然鱗片石墨為原料，採用氧化還原法製備得到氧化石墨烯，其衍射峰明顯強於普通石墨粉的衍射峰，化學性能優於普通石墨粉，並且粒徑小，表面積大，分散度大，有利於提高鋰離子電池的容量；所述方法對氧化石墨烯與二氧化矽的混合物進行熱處理，除去二氧化矽，得到彎曲石墨烯；再將彎曲石墨烯與納米級矽混合，摻雜軟碳，製備矽/石墨烯複合材料，再對其進行炭包覆處理。經炭包覆處理的矽/石墨烯複合材料呈核殼結構，不僅能夠提高電池的容量，而且堅硬的石墨烯網狀結構還能夠緩衝充放電過程中矽的體積膨脹。作為負極活性材料，炭包覆的矽/石墨烯複合材料具有巨大的比表面積和容量，高導電率，其中摻雜的軟碳有利於降低電池的最低啟動溫度。因此，採用本申請提供的方法製備的負極極片，在應用於石墨烯鋰離子電池時，使得電池也具有高導電率，高容量，性能優越等優勢。
實施例二
本申請實施例二提供一種石墨烯鋰離子電池組，如圖3和圖4所示，包括殼體1和若干並聯的石墨烯鋰離子電池單體2，所述電池單體2包括單體殼體3、電芯組件4和電解液5；所述單體殼體3上端設有殼體蓋6，所述電解液5和所述電芯組件4均位於所述單體殼體3與所述殼體蓋6組成的腔體內；
所述電芯組件4包括正極極片41、本申請實施例1提供的負極極片42以及兩片鋰離子電池隔膜；
所述正極極片41包括正極鋁箔集流體411及雙面塗覆於所述正極鋁箔集流體411上的正極微孔材料層412；
鋰離子電池集流體的腐蝕行為是影響電池使用壽命和安全性的重要因素之一。鋰離子電池具有很寬的電壓窗口，傳統的鋰離子電池採用的正極活性材料如LiCoO2、LiMnO4和LiFePO4的充放電平臺在3V以上，在此高電位下，正極集流體很容易發生氧化腐蝕而縮短電池的使用壽命，因此，鋰離子電池的正極集流體要具有很高的穩定性。
本申請採用鋁箔作為正極集流體，它具有電導率高，價格低廉的特點，並且通常在鋁的表面可以形成一層緻密的氧化物鈍化膜，從而使得該正極鋁箔集流體的氧化的速率減慢。但是值得注意的是，這種在大氣中自發形成的鈍化膜厚度僅為0.4-5nm，所以這種氧化膜的強度和耐腐蝕性能有限，在電池的長期使用過程中也會發生腐蝕溶解，形成的可行性三價鋁不僅會造成電解液的汙染，還很可能在負極發生還原沉澱生成金屬鋁結晶，直接影響電池的使用壽命和安全性能。為了解決這個問題，本申請提供的石墨烯鋰離子電池採用不腐蝕的電解液和正極活性材料。
所述正極極片41與所述單體殼體3的側壁間設有間隔；
正極極片41與單體殼體3的側壁見設有間隔，採用雙面塗覆技術，將正極活性材料塗覆於正極鋁箔集流體411上，形成正極微孔材料層，能夠增大與電解液的接觸面積，相對減小集流體的體積，從而減小電池單體的體積。
所述負極極片42包括負極銅箔集流體421及上面塗覆於所述負極銅箔集流體421上的負極微孔材料層422；
銅箔作為鋰離子電池的負極集流體，在電池中既充電極活性材料的載體，又充當負極電子流的收集和傳輸體。
所述負極極片42與所述單體殼體3的側壁間設有間隔；
負極極片42與單體殼體3的側壁間設有間隔，採用雙面塗覆技術，將負極活性材料塗覆於負極銅箔集流體上，形成負極微孔材料層，能夠增大與電解液的接觸面積，相對減小集流體的體積，從而減小電池單體的體積。
所述殼體蓋6分別設有與所述正極鋁箔集流體411連接的正極極柱61和與所述負極銅箔集流體421連接的負極極柱62；
兩片所述鋰離子電池隔膜間隔設置於所述正極極片41與所述負極極片42之間；
所述殼體蓋6上還設有出氣閥；所述出氣閥採用環氧樹脂密封；
所述單體殼體3採用鋁塑深衝成型。
另外，本申請實施例二提供的電池組採用的電解液5包括：60-65質量份的二氟草酸硼酸鋰、30-35質量份的三氟甲基磺醯亞胺鋰、10-15質量份的碳酸乙烯亞乙酯、1-2質量份的磺酸甘油以及1-3質量份的硫酸乙烯酯。
當電池的充放電平臺電壓較高時，正極集流體很容易發生氧化腐蝕而縮短電池的使用壽命，本申請的電解液中包括的二氟草酸硼酸鋰，使得電解液不會腐蝕正極。
另外，本申請採用的電解液5，能夠使電池的窗口電壓超過5V，且具有高電導率，硫酸乙烯酯的加入，能夠提高電池的低溫使用性能，磺酸甘油的加入能夠有效防止電解液沉澱，避免短路。由於本申請提供的電池組所包括的電池單體中，正極鋁箔集流體上塗覆的是以改性石墨為基體的活性材料，所以本申請中，電解液還充當了電極活性材料的角色。
由上述技術方案可知，本申請實施例二提供一種石墨烯鋰離子電池組，所述電池組的電池單體採用本申請實施例一提供的方法製備得到的負極極片，並以摻雜硬碳的改性石墨為正極活性材料，採用高電壓、高電導率、不腐蝕且有利於低溫性能的電解液；具有容量大，充電速度快，壽命長，續航裡程長，導電率高，低溫性能好等優點，解決了傳統鋰離子電池容量低，危險易汙染，性能差的技術問題。
實施例三
在上述實施例二的基礎上，本申請實施例三提供另一種結構的石墨烯鋰離子電池組，如圖5和圖6所示，殼體1底部貼合設置有加熱套11；所述加熱套11用於加熱所述石墨烯鋰離子電池組；
所述加熱套11包括固定板111和若干半導體加熱件112；所述半導體加熱件112固定嵌於所述固定板111上；
所述殼體1外側設有逆變器12；所述半導體加熱件112與所述石墨烯鋰離子電池組通過所述逆變器12連接。
近年來，鋰離子電池在便攜電器及電動啟程領域的應用發展迅速，然而，在使用溫度低於-20℃時，鋰離子電池並不能維持常溫條件下的性能。例如，在-40℃下，鋰離子電池放出的功率密度和能量密度分別是環境溫度條件下的1.25％和5％。儘管不同的鋰離子電池性能差異很大，但是在-20℃以下的低溫環境中，電池的性能均有明顯的惡化，相比較地，在0℃以上的環境中，電池至少能放出額定容量的80％以上。低溫環境下，鋰離子電池的輸出性能下降主要表現在有效容量的下降和放電電壓平臺的下降。
例如，當鋰離子電池應用於電動汽車時，由於電動汽車無可避免要在低溫環境下運行，因此低溫性能差的鋰離子電池不僅不能滿足用戶的需求，還會給用戶帶來很大的不便甚至安全隱患。
為了解決上述技術問題，本申請實施例三提供的石墨烯鋰離子電池組結構中，殼體1底部貼合設置有加熱套11；所述加熱套11用於加熱所述石墨烯鋰離子電池；
加熱套11所包括的半導體加熱件112不僅是很好的發熱體，還具有節能的效果。
需要說明的是，所述逆變器12的作用是將電池輸出的交流電轉換成直流電後，輸送給半導體加熱件112。半導體加熱件112所產生的熱量傳導給電池單體，提高電池單體當前的溫度，從而保證電池的使用性能。
優選地，所述殼體1內側設有溫度傳感器，所述溫度傳感器與用電設備的處理器連接；所述溫度傳感器用於檢測所述電池單體所處的當前環境溫度。
溫度傳感器將檢測到的電池單體所處的當前環境溫度值傳送給處理器，當該溫度值低於預設閾值時，處理器通過無線或有線連接的方式，控制半導體加熱件112與電池形成的迴路的開閉，從而控制半導體加熱件112是否開始加熱。
實施例四
本申請實施例提供的石墨烯鋰離子電池採用的正極極片是採用圖7所示的方法製備而成的，具體為：
步驟S210：提供納米級石墨；
步驟S220：對所述納米級石墨進行噴霧乾燥處理，得到球狀改性石墨；
步驟S230：將所述改性石墨與硬碳按照8:(1-2)的質量比混合均勻，得到正極活性材料；
步驟S240：將所述正極活性材料、導電劑和粘結劑按照92:4:4的質量比混合，得到正極活性材料的漿料；將所述漿料雙面塗覆於正極鋁箔集流體上，經輥壓及烘乾處理，得到石墨烯鋰離子電池的正極極片。
可選地，所述噴霧乾燥過程的進口溫度為300℃，出口溫度為110℃。
由上述技術方案可知，本申請第二方面提供一種石墨烯鋰離子電池組，所述電池組的電池單體採用本申請第一方面提供的方法製備得到的負極極片，並以摻雜硬碳的改性石墨為正極活性材料，採用高電壓、高電導率、不腐蝕且有利於低溫性能的電解液；具有容量大，充電速度快，壽命長，續航裡程長，導電率高，低溫性能好等優點，解決了傳統鋰離子電池容量低，危險易汙染，性能差的技術問題。
本說明書中各個實施例之間相同相似的部分互相參見即可。
以上所述的本發明實施方式並不構成對本發明保護範圍的限定。