[發(fā)明專利]一種鋰電池專用石墨烯導(dǎo)電劑

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310369520.5
• 申請日: 2013-08-23
• 公開（公告）號: CN103474668A
• 公開（公告）日: 2013-12-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 林耀朋;張旭;吳軍
• 申請（專利權(quán)）人: 蘇州艾特斯環(huán)保材料有限公司
• 主分類號: H01M4/62
• 分類號: H01M4/62;H01B1/22
• 代理公司: 南京經(jīng)緯專利商標(biāo)代理有限公司 32200
• 代理人: 李紀(jì)昌

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種導(dǎo)電劑，尤其涉及一種鋰電池專用石墨烯導(dǎo)電劑。

背景技術(shù)

石墨烯是2004年發(fā)現(xiàn)的一種新型碳材料，其具有諸多優(yōu)點(diǎn)，無論是在理論研究還是在工程技術(shù)領(lǐng)域均具有廣闊的應(yīng)用前景。在其眾多的優(yōu)點(diǎn)中，導(dǎo)電性是較為重要的一個(gè)，可應(yīng)用于鋰電池的導(dǎo)電劑中。

鋰電池體積相對較小，其對導(dǎo)電劑的導(dǎo)電性能的要求更高。目前，通常是通過增加導(dǎo)電劑中的金屬粉含量來提高其導(dǎo)電性能。然而，增加金屬粉的含量不僅會(huì)造成成本的顯著增加，還會(huì)降低樹脂的含量，從而降低導(dǎo)電劑的力學(xué)性能，不利于導(dǎo)電劑的應(yīng)用。因此，必須尋求新的技術(shù)方法以增加導(dǎo)電劑的導(dǎo)電性能。

發(fā)明內(nèi)容

解決的技術(shù)問題：本發(fā)明提供一種鋰電池專用石墨烯導(dǎo)電劑，可有效降低電池內(nèi)阻，提高電池循環(huán)壽命。

技術(shù)方案：本發(fā)明提供了一種鋰電池專用石墨烯導(dǎo)電劑，其各組分的質(zhì)量份數(shù)組成為：石墨烯5-20份、樹脂10-30份、溶劑20-50份、助劑10-15份。

所述樹脂為丙烯酸樹脂、醇酸樹脂中的一種或兩種；所述溶劑為水、乙醇、丙酮中的一種或幾種混合。

所述助劑包括分散劑與稀釋劑；所述分散劑選用BYK濕潤分散劑；所述稀釋劑選用三羧甲基丙烷縮水甘油醚。

本發(fā)明提供的一種鋰電池專用石墨烯導(dǎo)電劑的制備方法，其制備步驟如下：

（1）將石墨烯與溶劑混合，使石墨烯被浸潤，獲得石墨烯預(yù)混物；

（2）將樹脂與溶劑混合，使樹脂被溶脹，獲得樹脂預(yù)混物；

（3）將石墨烯預(yù)混物與樹脂預(yù)混物混合，加入助劑后攪拌均勻制得石墨烯導(dǎo)電劑。

有益效果：本發(fā)明提供的鋰電池專用石墨烯導(dǎo)電劑制備步驟簡便易操作，性能優(yōu)越，綜合指標(biāo)優(yōu)于碳納米管與納米碳纖維，可顯著提高電極材料容量的發(fā)揮，降低電池內(nèi)阻，提高電池循環(huán)壽命，是高性能鋰電池的新伴侶。

具體實(shí)施方式

下面通過實(shí)施例的方式進(jìn)一步說明本發(fā)明，但本發(fā)明并不因此局限于下述實(shí)施例。

實(shí)施例1

本實(shí)施例中，各原料的質(zhì)量份數(shù)組成為：石墨烯8份、丙烯酸樹脂16份、水32份、BYK濕潤分散劑6份、三羧甲基丙烷縮水甘油醚5份。制備步驟如下：

（1）將8份石墨烯與12份水混合，使石墨烯被浸潤，獲得石墨烯預(yù)混物；

（2）將16份丙烯酸樹脂與20份水混合，使樹脂被溶脹，獲得樹脂預(yù)混物；

（3）將石墨烯預(yù)混物與樹脂預(yù)混物混合，加入6份BYK濕潤分散劑、5份三羧甲基丙烷縮水甘油醚后攪拌均勻制得成品。

實(shí)施例2

本實(shí)施例中，各原料的質(zhì)量份數(shù)組成為：石墨烯13份、丙烯酸樹脂22份、乙醇43份、BYK濕潤分散劑8份、三羧甲基丙烷縮水甘油醚4份。制備步驟如下：

（1）將13份石墨烯與15份乙醇混合，使石墨烯被浸潤，獲得石墨烯預(yù)混物；

（2）將22份丙烯酸樹脂與28份乙醇混合，使樹脂被溶脹，獲得樹脂預(yù)混物；

（3）將石墨烯預(yù)混物與樹脂預(yù)混物混合，加入8份BYK濕潤分散劑、4份三羧甲基丙烷縮水甘油醚后攪拌均勻制得成品。

實(shí)施例3

本實(shí)施例中，各原料的質(zhì)量份數(shù)組成為：石墨烯18份、醇酸樹脂28份、丙酮50份、BYK濕潤分散劑5份、三羧甲基丙烷縮水甘油醚8份。制備步驟如下：

（1）將18份石墨烯與20份丙酮混合，使石墨烯被浸潤，獲得石墨烯預(yù)混物；

（2）將28份醇酸樹脂與30份丙酮混合，使樹脂被溶脹，獲得樹脂預(yù)混物；

（3）將石墨烯預(yù)混物與樹脂預(yù)混物混合，加入5份BYK濕潤分散劑、8份三羧甲基丙烷縮水甘油醚后攪拌均勻制得成品。

實(shí)施例4

本實(shí)施例中，各原料的質(zhì)量份數(shù)組成為：石墨烯6份、醇酸樹脂15份、乙醇40份、BYK濕潤分散劑8份、三羧甲基丙烷縮水甘油醚6份。制備步驟如下：

（1）將6份石墨烯與12份乙醇混合，使石墨烯被浸潤，獲得石墨烯預(yù)混物；

（2）將15份醇酸樹脂與28份丙酮混合，使樹脂被溶脹，獲得樹脂預(yù)混物；

（3）將上述石墨烯預(yù)混物與樹脂預(yù)混物混合，加入8份BYK濕潤分散劑、6份三羧甲基丙烷縮水甘油醚后攪拌均勻制得成品。

將上述各實(shí)施例所得鋰電池專用石墨烯導(dǎo)電劑添加至鋰電池電極，測量極片電阻率，并與碳納米管進(jìn)行比較，結(jié)果如表1。由表1可見，本發(fā)明所得的鋰電池專用石墨烯導(dǎo)電劑導(dǎo)電性能較碳納米管更加優(yōu)異。

表1?極片電阻率測量對比結(jié)果????????單位：Ω·cm