[發明專利]一種包含石墨烯/纖維素復合材料的電池用漿料及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 201710391808.0
• 申請日: 2017-05-27
• 公開（公告）號: CN108933215B
• 公開（公告）日: 2020-10-30
• 發明（設計）人: 周建軍;胡志宇;李林;方芳
• 申請（專利權）人: 北京師范大學
• 主分類號: H01M2/14
• 分類號: H01M2/14;H01M2/16;H01M4/62;H01M4/505;H01M4/525;H01M4/583
• 代理公司: 北京知元同創知識產權代理事務所(普通合伙) 11535
• 代理人: 劉元霞;牛艷玲

1.一種包含石墨烯/纖維素復合材料的電池用漿料，其特征在于，所述漿料包括以下組分：(a)石墨烯/纖維素復合材料、(b)水、以及(c)表面活性劑和/或分散劑；所述漿料進一步包括下述組分中的至少一種：(d)無機微納顆粒，(e)有機微納顆粒；所述石墨烯/纖維素復合材料包括石墨烯和纖維素，所述石墨烯/纖維素復合材料中石墨和纖維素的質量比為(20-50):100；所述復合材料是將石墨和纖維素經球磨處理后制備得到的；

所述漿料的粒度為100nm-5μm；

所述漿料中各組分的百分含量為(a)石墨烯/纖維素復合材料，0.1-35wt％；(b)水，大于等于30且小于99.9wt％；(c)表面活性劑和/或分散劑，大于0且小于等于5wt％；(d)無機微納顆粒，0-15wt％；(e)有機微納顆粒，0-15wt％；其中，(d)無機微納顆粒和(e)有機微納顆粒的含量不同時為0。

2.根據權利要求1所述的漿料，其特征在于，所述漿料中各組分的百分含量為(a)石墨烯/纖維素復合材料，0.2-25wt％；(b)水，60-95wt％；(c)表面活性劑和/或分散劑，0.01-5wt％；(d)無機微納顆粒，0-15wt％；(e)有機微納顆粒，0-15wt％。

3.根據權利要求2所述的漿料，其特征在于，所述漿料中各組分的百分含量為(a)石墨烯/纖維素復合材料，0.2-25wt％；(b)水，60-95wt％；(c)表面活性劑和/或分散劑，0.01-5wt％；(d)無機微納顆粒，0.05-15wt％；(e)有機微納顆粒，0.05-15wt％。

4.根據權利要求1所述的漿料，其特征在于，所述漿料中各組分的百分含量為(a)石墨烯/纖維素復合材料，1-15wt％；(b)水，70-95wt％；(c)表面活性劑和/或分散劑，0.5-3wt％；(d)無機微納顆粒，0-10wt％；(e)有機微納顆粒，0-10wt％；其中，(d)無機微納顆粒和(e)有機微納顆粒的含量不同時為0。

5.根據權利要求4所述的漿料，其特征在于，所述漿料中各組分的百分含量為(a)石墨烯/纖維素復合材料，1-15wt％；(b)水，70-95wt％；(c)表面活性劑和/或分散劑，0.5-3wt％；(d)無機微納顆粒，1-10wt％；(e)有機微納顆粒，1-10wt％。

6.根據權利要求1所述的漿料，其特征在于，所述石墨選自天然鱗片石墨、晶質石墨、微晶石墨、合成石墨中的一種或混合物；所述纖維素選自天然纖維素及其衍生物中的一種或多種。

7.根據權利要求6所述的漿料，其特征在于，所述石墨選自天然鱗片石墨；所述纖維素選自甲基纖維素、乙基纖維素、羥甲基纖維素、醋酸纖維素、羥乙基纖維素、羥丙甲纖維素中的一種或多種。

8.根據權利要求1所述的漿料，其特征在于，所述分散劑包括蓖麻油、十二烷基硫酸鹽、三乙基己基磷酸、甲基戊醇、聚丙烯酰胺、聚氧乙烯醚、油酸酰胺中的一種或多種。

9.根據權利要求1所述的漿料，其特征在于，所述表面活性劑包括十二烷基苯磺酸鹽、二辛基琥珀酸磺酸鹽、脂肪醇聚氧乙烯醚、油醇聚氧乙烯醚、聚氧乙烯脂肪酸酯、油酸鹽、硬脂酸鹽中的一種或多種。

10.根據權利要求1所述的漿料，其特征在于，所述(d)無機微納顆粒選自二氧化硅、氧化鋁、氮化硅、氧化鋅、二氧化鈦、碳化硅、硅酸鹽、碳酸鈣、硫酸鋇、黏土、四氧化三鐵、氧化鈰、微納碳材料、氧化鐵、鋯鈦酸鉛中的一種或多種。

11.根據權利要求10所述的漿料，其特征在于，所述無機微納顆粒選自二氧化硅、氧化鋁、二氧化鈦、氧化鋅、硫酸鋇中的一種或多種。

12.根據權利要求1所述的漿料，其特征在于，所述(d)無機微納顆粒的粒徑范圍為0.01-10μm。