[發明專利]一種碗形碳材料、其制備及點線面三相復合導電漿料在審

申請號：	201710690579.2	申請日：	2017-08-14
公開（公告）號：	CN107611440A	公開（公告）日：	2018-01-19
發明（設計）人：	李永峰;苗華迪;傅婧怡;馬新龍;徐春明	申請（專利權）人：	中國石油大學(北京)
主分類號：	H01M4/62	分類號：	H01M4/62
代理公司：	北京三友知識產權代理有限公司11127	代理人：	閆加賀,姚亮
地址：	102249***	國省代碼：	北京;11
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摘要：
搜索關鍵詞：	一種碗形碳材料制備點線三相復合導電漿料
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【說明書】：

技術領域

本發明涉及一種碗形碳材料、其制備及點線面三相復合導電漿料，屬于碳材料技術領域。

背景技術

多巴胺是一種高含碳的生物分子，其廣泛存在生物的貝殼表層中，是人類可持續(可再生)獲得的碳源材料。多巴胺會在一定的pH條件下聚合成聚多巴胺球，將聚多巴胺球經過碳化處理后即可以得到聚多巴胺碳材料。聚多巴胺碳材料以其孔隙結構發達，水熱穩定性優良，在催化材料、膜材料和電極材料的表面修飾等領域引起關注。

碳納米管(Carbon Nanotubes，CNTs)自1991年由日本電鏡學家Iijima首次發現以來，其作為一種一維碳納米材料，具有許多異常的力學、電學和化學性能，引起了人們廣泛的關注。近些年，隨著碳納米管及納米材料研究的深入，其廣闊的應用前景也不斷地展現出來。CNTs的導電性和高長徑比決定了其可能是一種理想的導電劑，與傳統導電劑如導電碳黑等相比，碳納米管具有更高的電子導電率，所需用量也相對較低，有利于提升電池容量、提高電池循環壽。然而，由于通常CNTs的比表面積比較小，與活性物質的接觸面積有限，限制了電子在活性物質與碳納米管之間的轉移，因此其作為導電劑在鋰離子電池方面的應用受到了一定的限制。

石墨烯作為一種新型碳納米材料，自發現以來即引起了國內外研究者的極大興趣，石墨烯即為“單層石墨片”，是構成石墨的基本結構單元；其作為一維(1D)和二維(2D)碳納米材料的代表者，其與碳納米管既有區別也有聯系，二者在結構和性能上具有互補性。從結構上來看，碳納米管是碳材料的一維晶體結構；石墨烯由單層碳原子層構成，是真正意義上的二維晶體結構。碳納米管鋪展開來就形成石墨烯，而石墨烯卷曲起來就形成碳納米管；從性能上來看，石墨烯具有可與碳納米管相媲美甚至更優異的性能，例如它具有超高的電子遷移率、熱導率、高載流子遷移率、自由的電子移動空間、高彈性、高強度等；在幾何形狀上，碳納米管和石墨烯可以抽象地看作線、面，它們與電極活性物質的導電接觸界面不同，碳納米管作為一種新型的碳纖維狀導電劑，可以形成完整的三維導電網絡結構。與碳納米管一樣，石墨烯的片狀結構決定了電子能夠在二維空間內傳導，也被看作理想的導電劑，然而其二維結構及高比表面積的局限性也導致了它在活性材料之間不能像碳納米管一樣構建完美三維導電網絡。

因此，提供一種點線面三維立體材料三相復合導電漿料已經成為本領域亟需解決的技術問題。

發明內容

為了解決上述的缺點和不足，本發明的目的在于提供一種碗形碳材料的制備方法。

本發明的目的還在于提供由上述碗形碳材料制備方法制備得到的碗形碳材料。

本發明的目的還在于提供一種點線面三相復合導電漿料，其包含上述碗形碳材料。

本發明的目的還在于提供上述點線面三相復合導電漿料的制備方法。

本發明的目的還在于提供上述點線面三相復合導電漿料作為電池導電劑的應用。

為達到上述目的，本發明提供一種碗形碳材料的制備方法，其包括以下步驟：

(1)、將嵌段共聚物F127(活性劑)與多巴胺鹽酸鹽依次加入去離子水和乙醇的混合溶液中，然后向其中滴入三甲基苯，得到混合溶液A；攪拌條件下再向該混合溶液A中加入氨水，繼續攪拌，得到混合溶液B；再采用去離子水和乙醇的混合溶液洗滌該混合溶液B以除去嵌段共聚物F127，過濾后，得到聚多巴胺顆粒；

(2)、將所述聚多巴胺顆粒均勻分散于去離子水和乙醇的混合溶液后，在密封條件下進行水熱反應；

(3)、將水熱反應所得產物在惰性氣氛下進行煅燒處理，得到所述碗形碳材料。

根據本發明具體實施方案，在所述的制備方法中，優選地，所述三甲基苯為均三甲苯。